文档介绍：晶体物理学
晶体物理性质无论是在无线电电子、激光与非线性光学、红外、空间科学，还是在其它科学技术领域中都得到了广泛的应用，特别是利用晶体的物理性质所制成的元器件已广泛应用国防、科研、工农业等各方面．例如在无线电工程技可以得出结论：根据晶体的对称性进行坐标系变换(对称变换)时，不仅晶体物理性质本身保持不变，而且对称变换前后的对应分量也保持不变．即变换前后的张量相等．
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用以表示晶体物理性质的张量具有对称性，由于张量的对称性，张量的独立分量数目将减少．
例如：二阶张量[Tij]在任意坐标系中有九个独立分量，即
当[Tij]对称时， Tij= Tji, 因此有
由此可见，二阶对称张量的独立分量数目减至6个
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同样， 如果三阶张量的后二个下标是对称的，即dijk=dikj，则dijk的27个分量只剩下18个独立分量
对于四阶张量．例如ijkl ，如果它的前两下标和后两下标是分别对称的，即： ijkl = jilk，则把它们的81个分量全部写出来，消去相等的分量．那么就只剩下36个独立分量．
需要再次强调指出的是，描述晶体物理性质的各阶张量是否对称，取决于它所描述的具体物理性质，需要用热力学的方法或其它方法证明．
由于晶体对称性的存在，张量独立分量的数目将进一步减少，甚至全部为零。
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举例说明．
对称中心的影响： 如果晶体存在对称中心，则对称变换的坐标变换矩阵
ij= -1
根据一阶张量(矢量)的变换定律
Pi’= ijPj
则 Pi’= -Pj=-Pi
由于所进行的是对称变换，故变换前后张量的对应分量应当相等，因此
P1=-Pl＝0，P2=-P2＝0，P3=-P3=0
这就说明，具有中心对称的晶体不存在由一阶张量所描述的物理性质．例如，热释电性质就是由一阶张量描述的性质，凡具有对称中心的晶体就不具有热释电效应。
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根据二阶张量的变换定律
Tij’= ik jlTkl
代入 ik =jl=-1
则 Tij’= Tij
这就说明，具有对称中心的晶体，由二阶张量所描述的物理性质也是中心对称的．
同样推导可知，三阶张量dijk的全部分量都为零，即具有对称中心的晶体不存在由三阶张量所描述的物理性质，例如：不存在正、反压电性质、电光性质、非线性光学性质等等．
对于四阶张量，有 ijkl ’ = ijkl ，即具有对称中心的晶体也存在由四阶张量所描述的物理性质．
综上所述，凡具有对称中心的晶体，都不存在由奇阶张量所描述的物理性质，但对偶阶张量都不施加额外的影响。
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. 晶体物理性质的相互关系
晶体的物理性质是由两个可测物理量之间的关系来描述的，其中的一种物理量可以看成是作用在晶体上的“力”，而另一种物理量可以看成是这种“力”作用的直接“结果”．例如，温度、应力、电场强度、磁场强度等等就是作用在晶体上的“力“，而熵、应变、电位移、磁化强度等等就是“力“的作用结果．这些物理量之间的关系就决定了晶体的物理性质，由“力”到产生某种“结果”所发生的现象称为效应． 然而，一种“力”的作用可能产生多种“结果”，一种“结果“也可能由多种“力”的综合作用所致，而且往往多种“力”同时存在．因此，搞清它们之间的相互关系是很必要的．
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以磁电介质晶体为例简要地说明这种关系．上图中，外三角形的顶点为“力”——温度、电场强度和应力，而内三角形的顶点为直接“结果”——熵、电位移和应变，每两个物理量的联线就相当于一定的效应，例如，电场强度使晶体产生应变的现象称为反压电效应，应力使电位移产生变化的现象称为正压电效应，温度使电位移发生变化的现象称为热释电效应等等，把各种效应的名称标在连线的旁边．双线所相应的效应为主效应，其余称为耦合效应．三角形外侧方括号内标明的是与之相邻的四个物理量之间所发生的各种耦合效应的总名称，以上各种效应在热力学上都是可逆的，因此，可统一地讨论它们．
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主效应
改变电场强度E使电位移D发生变化，改变应力使应变S发生变化，改变温度T使熵H发生变化，把这三