如果你也在 怎样代写固体物理Solid Physics PHY-558这个学科遇到相关的难题，请随时右上角联系我们的24/7代写客服。固体物理Solid Physics是通过量子力学、晶体学、电磁学和冶金学等方法研究刚性物质或固体。它是凝聚态物理学的最大分支。固体物理学研究固体材料的大尺度特性是如何产生于其原子尺度特性的。因此，固态物理学构成了材料科学的理论基础。它也有直接的应用，例如在晶体管和半导体的技术中。
固体物理Solid Physics是由密密麻麻的原子形成的，这些原子之间有强烈的相互作用。这些相互作用产生了固体的机械（如硬度和弹性）、热、电、磁和光学特性。根据所涉及的材料及其形成的条件，原子可能以有规律的几何模式排列（晶体固体，包括金属和普通水冰）或不规则地排列（非晶体固体，如普通窗玻璃）。
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物理代写|固体物理代写SOLID PHYSICS代考|Anharmonic effects
The crystal lattice dynamics has been so far described under the harmonic approximation which allowed us to understand many fundamental intrinsic properties of solids. It is, however, just an approximation, as emerged from the discussion developed in section $3.1$ where it has been presented as a convenient truncation of a Taylor expansion of the total ionic potential energy $U=U(\mathbf{R})$ (see equation (3.1) and relative discussion). Beyond this formal argument, robust experimental evidences suggest that a real system is in fact not purely harmonic; they are mostly related to thermal properties like:
- if $k_{\mathrm{B}} T / \hbar$ is much larger than typical phonon frequencies, deviations of the predicted heat capacity from the experimental data are actually observed: they are the onset of anharmonic effects, not yet explicitly included in the theory leading to equation (4.17);
- a crystalline solid differently resists to positive or negative strains of identical magnitude; since any volume variation reflects a change in the lattice spacing, this suggests that ions are confined nearby their equilibrium positions by a non-parabolic (that is, non harmonic) potential;
- real solids undergo thermal expansion; this would not be possible if the ions thermally oscillate under the action of a perfectly parabolic potential since the average ion-ion distance would not increase upon temperature;
- finally, a beam of phonons travelling along a given direction within an infinite defect-free crystal would propagate with no damping if anharmonic effects were not included (harmonic vibrational modes overlap without interference); this would imply an infinite lattice thermal conductivity.
In the following we are going to treat separately thermal expansion and thermal conduction in the next subsections.
物理代写|固体物理代写SOLID PHYSICS代考|Thermal expansion
Thermal expansion is due to the dependence of vibrational frequencies on the crystal volume. To exploit this notion, we will make use of some fundamental thermodynamic definitions reported in appendix $\mathrm{C}$.
Our first goal is to work out an equation of state $P=P(V, T)$ relating the pressure $P$ acting on the system to its volume $V$ and temperature $T$. To this aim, we use the Helmholtz free energy $\mathcal{F}$, since we assume that our solid is coupled to a heat reservoir, that is $T=$ constant. We also understand that no matter is added to or removed from the system and, therefore, the numbers of moles of any chemical species are also constant. Under these assumptions, we can write (see equations (C.4) and (C.8))
$$
d \mathcal{F}=d(\mathcal{U}-T S)=-P d V-S d T,
$$
so that the equation of state for the pressure is cast in the form
$$
P=-\left.\frac{\partial \mathcal{F}}{\partial V}\right|{T}, $$ which is conveniently developed as follows $$ \begin{aligned} P &=-\left.\frac{\partial(\mathcal{U}-T S)}{\partial V}\right|{T} \
&=-\frac{\partial}{\partial V}\left(\mathcal{U}-\left.T \int_{0}^{T} \frac{\partial S}{\partial T^{\prime}}\right|{V} d T^{\prime}\right){T} \
&=-\frac{\partial}{\partial V}\left(\mathcal{U}-\left.T \int_{0}^{T} \frac{1}{T^{\prime}} \frac{\partial \mathcal{U}}{\partial T^{\prime}}\right|{V} d T^{\prime}\right){T},
\end{aligned}
$$
固体物理代写
物理代写固体物理代写SOLID PHYSICS代考|Anharmonic effects
到目前为止，晶格动力学已经在谐波近似下进行了描述，这使我们能够理解固体的许多基本本征性质。然而，这只是一个近似值，
正如第 1 节讨论的那样 $3.1$ 其中它被呈现为总离子势能的泰勒展开的方便載断 $U=U(\mathbf{R})$ (见方程 (3.1) 和相关讨论)。除了这
个正式的论点之外，强有力的实验证据表明，一个真实的系统实际上并不是纯粹的谐波；它们主要与热特性有关，例如:
如果 $k_{\mathrm{B}} T / \hbar$ 比典型的声子频率大得多，实际观䕓到预则的热容量与实验数据的偏差: 它们是非诣波效应的开始，尚末明确 包含在导致方程 (4.17) 的理论中;
结晶固体以不同的方式抵抗相同大小的正应变或负应变; 由于任何体积变化都反映了晶格间距的宍化，这表明离子被非抛物 线 (即非湝波) 势限制在其平衡位置附近;
真实的固体经历热膨胀; 如果离子在完美抛物线势的作用下发生热娠荡，这是不可能的，因为平均离子-离子距离不会随温 度增加；
最后，如果不包括非湝波效应 (谐波振动模式重最而无干扰)，则在无限无缺陷晶体内沿给定方向行进的声子束将无阻尼地 传播; 这意味着无限的晶格热导率。
在下面的小节中，我们将分别处理热憉胀和热传导。
物理代写|固体物理代写SOLID PHYSICS代考|Thermal expansion
热䐯胀是由于振动频率对晶体体积的依赖性。为了利用这个概念，我们将利用附录中报告的一些基本热力学定义C.
我们的第一个目标是制定一个状态方程 $P=P(V, T)$ 关联压力 $P$ 作用于系统的体积 $V$ 和温度 $T$. 为此，我们使用亥姆霍兹自由能 $\mathcal{F}$ ，因为我们假设我们的固体䬛合到一个热库，即 $T=$ 持续的。我们还了解，无论是添加到系统中还是从系统中移除物质，因此任 何化学物质的摩尔数也是恒定的。在这些假设下，我们可以写（见方程 (C.4) 和 (C.8))
$$
d \mathcal{F}=d(\mathcal{U}-T S)=-P d V-S d T
$$
因此压力的状态方程被转换为
$$
P=-\frac{\partial \mathcal{F}}{\partial V} \mid T
$$
方便地开发如下
$$
P=-\frac{\partial(\mathcal{U}-T S)}{\partial V} \mid T \quad=-\frac{\partial}{\partial V}\left(\mathcal{U}-T \int_{0}^{T} \frac{\partial S}{\partial T^{\prime}} \mid V d T^{\prime}\right) T=-\frac{\partial}{\partial V}\left(\mathcal{U}-T \int_{0}^{T} \frac{1}{T^{\prime}} \frac{\partial \mathcal{U}}{\partial T^{\prime}} \mid V d T^{\prime}\right) T
$$
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微观经济学代写
微观经济学是主流经济学的一个分支，研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富，各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。
线性代数代写
线性代数是数学的一个分支，涉及线性方程，如：线性图，如：以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。
博弈论代写
现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼（John von Neumann）提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理，这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后，1944年，他与奥斯卡-莫根斯特恩（Oskar Morgenstern）共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书，该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论，使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。
微积分代写
微积分，最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”，是对连续变化的数学研究，就像几何学是对形状的研究，而代数是对算术运算的概括研究一样。
它有两个主要分支，微分和积分；微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率，而积分涉及数量的累积，以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系，它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。
计量经济学代写
什么是计量经济学？
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用，使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设，并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验，然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。
根据你是对测试现有理论感兴趣，还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣，计量经济学可以细分为两大类：理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。