本书介绍了凝聚态物理学的一些重要进展，内容从相关的基本概念和基本知识出发，由浅入深．全书共分十四章．前三章是固体物理学的基本内容，包括晶体结构、晶格振动与声子、能带理论；第四章至第十四章分别是人工物性剪裁和纳米科技、结构与物性、非线性输运现象、锁模现象、磁效应和磁现象、量子霍尔效应、准周期结构、分形结构和分数维、半导体发光和显示、非线性光学材料简介、超导和超流．各章内容相对独立，介绍凝聚态物理学进展中一些基本现象、基本理论和研究方法．  

本书可作为综合大学及相关高等院校本科生和研究生的教材，也可供有关专业的科研工作者、教师和学生用作参考书，同时可作为高级科普读物.

凝聚态材料是人类进行生产和生活活动的物质基础，对社会生产力的提高起着巨大的推动作用．每一项技术的发展，首先要有相应的材料作基础，新材料和器件的突破往往导致新的技术及其产业的诞生，对工业乃至人类生活产生重大的影响．

 凝聚态是固态和液态的通称，凝聚态物理学是研究固体和液体的基础科学．此外，凝聚态物理学还研究介于固、液两态之间的物态(例如液晶、玻璃、凝胶等)、稠密气体和等离子体，以及只在低温下存在的特殊量子态(超流体、BEC即玻色一爱因斯坦凝聚体等)． 凝聚态物理学大体上可以划分为两大领域：固体领域和液体领域．固体领域包括固体的电子性质、固体的结构和振动激发、临界现象和相变、固体的磁学性质、固体中缺陷和扩散以及表面和界面、半导体、超导体等．液体领域分为经典液体、液晶、聚合物、非线性动力学、不稳定性和混沌等分支领域． 凝聚态物理学日新月异，不断取得新进展．

 20世纪40年代半导体材料的研究，特别是pn结的研究和1947年晶体管的发明，使人类的生产和生活发生了巨大的改变；1947年美国的固体物理学家巴丁(John：Bardeen)、肖克莱、布拉顿共同研究试制成功晶体管，这是20世纪最重要的发明之一，获得1956年度诺贝尔物理学奖．pn结已经进入人类生产和生活的各个方面，成为现代生产和生活方式中不可缺少的基本元件．1969年半导体超晶格概念的提出，又开辟了人工物性剪裁的广阔天地，方兴未艾．1986年氧化物超导体的研究，使人们很快发现了液氮温区的高温超导体，使超导现象的广泛实际应用成为可能；超导磁悬浮列车、超导磁控核聚变、磁流体发电、受控热核反应、超导线圈储能技术、超导电子计算机、超导电子学器件等得到很快的发展．已故的超导材料权威Matthias曾讲过：“如能在常温下，例如300K左右实现超导电性，那么现代文明的一切技术都将发生变化．” 纳米科技(Nancr．ST)和纳米材料科学，是20世纪80年代末诞生并迅速发展的新学科；这是一个小尺寸的大世界，它在一个新的层次上，将更深刻地改变人类的生产和生活；纳米材料具有许多新奇的性质，向人们打开了一个广阔的新材料领域．纳米技术将在21世纪对科学技术的发展起重要作用，正如现今国际社会微米技术领先的国家在世界上处于霸主的地位，来将属于首先掌握纳米科技的国家．

  在2001年世界十大科技进展中，贝尔实验室研制出单分子晶体管，用一个单一的有机分子制造出了世界上最小的晶体管，它们的大小接近1纳米，被称为纳米晶体管，这种晶体管将导致更小更强芯片的诞生；以北莱茵一威斯特法伦州纳米研究联合会和埃森大学为首的多家德国科研机构，研制单电子纳米开关取得初步进展，单电子的纳米开关电路有可能成为未来更小、更精确和能耗更低的芯片的基础；日、英科学家在激光核聚变研究上获得新进展，使用激光照射由重氢和碳制成的中空燃烧球，并对它进行超高密度的压缩，然后使用输出功率为1×10¨瓦的超高强度激光，在万亿分之一秒的时间内把它加热到百万摄氏度，进而引发核聚变．

  当今材料科学领域十分活跃，理论上的新概念、技术上的新构思、工艺上的新方法不断出现．为了适应当今科学技术的发展，从1999年开始，我们在大学四年级开设了“凝聚态物理学进展”(原“材料科学进展”)选修课．本书是为该课程所写的教材；在开课的同时：本书不断完善，并不断增加了最新的科学新发现、新进展．《材料科学进展》课程建设，在2000年9月获得北京师范大学教育教学成果奖．本书现在是我校物理系大学四年级“凝聚态物理学进展”选修课和研究生课程班“现代物理专题”课的教材． 本书内容安排如下：前三章是固体物理学的基本内容，包括晶体结构、晶格振动与声子、能带理论．没有学习过固体物理学的学生，可以通过这三章的学习，具备一定的固体物理学基础，以便开始学习凝聚态物理学进展；第四章从超晶格开始，学习人工物性剪裁和纳米科技；第五章是结构与物性，材料的性质不仅决定于组成材料的原子，而且决定于这些原子的排列方式即材料的微观结构．第六章是非线性输运现象，包括耿氏效应、负微分电导现象、孤子、有机导体及其孤子输运；第七章是锁模现象，这是一类非线性相互作用产生的现象，本章在介绍倍周期现象的基础上，介绍凝聚态物理学中的一些模式锁定现象；第八章是磁效应和磁现象，介绍了周期势场中的电子能带在磁场中的变化；第九章是量子霍耳效应；第十章是准周期结构；第十一章是分形结构和分数维；第十二章是半导体发光和显示，介绍半导体平板显示器件、微光像增强器件、固体激光器、量子点激光器等；第十三章是非线性光学材料简介；第十四章是超导和超流．各章内容都是从基本的概念和知识出发，由浅入深；各章内容相对独立，介绍凝聚态物理学进展的一个专题内容。  本书内容的选取，考虑了凝聚态物理学的一些重要进展，同时受限于作者的科研兴趣，还有一些重要的凝聚态物理学进展，本书没有涉及。由于我们的科研水平有限和教学经验不足，书中无疑会有不少错误和缺点，诚恳地希望读者批评指正。