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固态物理学是通过量子力学、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。

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物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Attractive and Repulsive Forces

Solids are stable structure; for example, a crystal of $\mathrm{KCl}$ is more stable than a collection of free $\mathrm{K}$ and $\mathrm{Cl}$ atoms. Similarly $\mathrm{Cu}$ metal is more stable than a collection of free $\mathrm{Cu}$ atoms. This implies that $\mathrm{K}$ and $\mathrm{Cl}$ atoms (or $\mathrm{Cu}$ atoms) attract each other when they approach each other; that is, an attractive interatomic force exists which holds the atoms together. It means that energy of the solid is lower than that of free atoms. The difference in energy is needed to pull apart solid into neutral free atoms at rest at infinite separation. This is called binding energy (or cohesive energy) of the crystal.

To form a solid, two different forces must exists. An attractive force which is necessary for any bonding, a repulsive force on the other hand, is required in order to keep the atoms from getting collapsed. Magnetic forces have only a weak effect in bonding and gravitational forces are negligible. An expression for an interatomic potential can be written as
$$
V(r)=\frac{A}{r^n}-\frac{B}{r^m}
$$
where $A$ and $B$ are constants and $n>m$, that is, the repulsive part has to prevail for short distances. Such a potential and resulting force is shown in Fig. 2.1a, b, respectively. Figure 2.1 has a minimum at some distance $r_0$. For $r>r_0$ the potential increases gradually, approach 0 as $r \rightarrow \infty$, while $r<r_0$, the potential increases very rapidly, approaches $\infty$ at small value of $r$. The system is most stable at the minimum point which represents the equilibrium position. At equilibrium position the attractive and repulsive forces cancel each other. The binding energy $E_0$ corresponds to the energy at this minimum point. A number of solid properties depend on $E_0$, the curve shape bonding type.For example solids having large bonding energies typically also have high melting temperature, at room temperature, solid substances are formed for large bonding energies whereas for small energies gaseous state is favoured, liquids prevail when the energies are of intermediate magnitude. The mechanical stiffness (modulus of elasticity) of a material is dependent on the shape of its force versus interatomic separation curve. For relatively stiff material the slope for such a curve at $r=r_0$ position will be quite steep; slopes are shallower for more flexible material. For $V$ versus $r$ curve, a deep and narrow trough which typically occurs for materials having large bonding energies normally correlate with a low coefficient of thermal expansion.

物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Ionic Bonding

Ionic bonding is always found in compounds that are composed of both metallic and nonmetallic elements, elements that are situated at the horizontal extremities of the periodic table. Atoms of metallic element have low ionization energies and hence can loose electrons readily interact with atoms of non-metallic element, that have high electron affinity.

The former atom which loses electron(s) becomes positive ion and the latter atom which gains electron(s) becomes negative ion. In the process all the atoms acquire stable or inert gas configuration and in addition an electric charge; that is they becomes ions.

Consider the formation of ionic bond in $\mathrm{NaCl}$. The electron configuration of $\mathrm{Na}$ atom is (At. No. 11) 2, 8, 1 with having one valence electron. The electronic configuration of $\mathrm{Cl}$ atom (At. No. 17) is 2,8 , and 7 having 7 electrons in the outermost orbit. $\mathrm{Cl}$ requires one more electron to attain a stable configuration. In $\mathrm{NaCl}, \mathrm{Na}$ atom loses electron and becomes positive ion while $\mathrm{Cl}$ atom gain electron and becomes negative ion. The Coulomb attraction of the oppositely charged ions produces a stable union. In the case of $\mathrm{NaCl}$, sodium and chlorine ions have acquired the configuration of nearest inert gas. The force $F_{\text {a }}$ of attraction is
$$
F_{\mathrm{a}}=-\frac{e^2}{r^2}
$$
where $e$ is the electronic charge and $r$ is the distance between the ions. Besides the force of attraction, a force of repulsion will also come into play when the ions are brought nearer, due to the Pauli exclusion principle. The force of repulsion $F_{\mathrm{r}}$ is
$$
F_{\mathrm{r}}=\frac{m b}{r^{m+1}}
$$
where $b$ is a constant and $m$ is a number. Figure 2.2 shows the $\mathrm{NaCl}$ structure. The bond energy $U$ is
$$
\begin{gathered}
U=-\int_{-\infty}^r\left[-\frac{e^2}{r^2}-\frac{m b}{r^{m+1}}\right] \mathrm{d} r \
U_{\text {attraction }}=-\frac{6 e^2}{r}+\frac{12 e^2}{\sqrt{2} r}-\frac{8 e^2}{\sqrt{3} r}+\frac{6 e^2}{2 r}-\frac{24 e^2}{\sqrt{5} r}+\cdots \
U_{\text {attraction }}=-\frac{e^2}{r}\left(6-\frac{12}{\sqrt{2}}+\frac{8}{\sqrt{3}}-\frac{6}{2}+\frac{24}{\sqrt{5}}-\cdots\right)
\end{gathered}
$$

固体物理代写

物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Attractive and Repulsive Forces

固体是稳定的结构；例如，晶体 $\mathrm{KCl}$ 比免费的集合更稳 定 $\mathrm{K}$ 和 $\mathrm{Cl}$ 原子。相似地 $\mathrm{Cu}$ 金属比免费的集合更稳定 $\mathrm{Cu}$ 原子。这意味着 $\mathrm{K}$ 和 $\mathrm{Cl}$ 原子 (或 $\mathrm{Cu}$ 原子) 相互靠近时 相互吸引；也就是说，存在一种吸引原子的力，它将原 子聚集在一起。这意味看固体的能量低于自由原子的能 量。需要能量的差异来将固体分离成无限分离的静止的 中性自由原子。这称为晶体的结合能（或内聚能）。
要形成固体，必须存在两种不同的力。为了防止原子坍 塌，需要任何键合所必需的吸引力，另一方面是排斥 力。磁力对键合只有微弱的影响，而重力可以忽略不 计。原子间势的表达式可以写成
$$
V(r)=\frac{A}{r^n}-\frac{B}{r^m}
$$
在哪里 $A$ 和 $B$ 是常量和 $n>m$ ，也就是说，排厉部分必 须在短距离内占优势。这种势能和合力分别如图 2.1a、 $\mathrm{b}$ 所示。图 2.1 在一定距离处有极小值 $r_0$. 为了 $r>r_0$ 潜力逐渐增加，接近 $0 r \rightarrow \infty$ ，尽管 $r<r_0$ ，潜力增长 非常迅速, 方法 $\infty$ 在小值 $r$. 系统在代表平衡位置的最小 点处最稳定。在平衡位置，吸引力和排斥力相互抵消。 结合能 $E_0$ 对应于该最小点的能量。许多固体特性取决于 $E_0$ ，曲线形状键合类型。例如，具有大键合能的固体通 常也具有高熔化温度，在室温下，固体物质形成大的键 合能，而对于小能量，气态是有利的，当能量处于中间 时，液体占优势震级。材料的机械刚度 (弹性模量) 取 决于其力与原子间分离曲线的形状。对于相对较硬的材 料，这种曲线的斜率在 $r=r_0$ 位置会很陡；对于更灵活 的材料，坡度更浅。为了 $V$ 相对 $r$ 曲线，通常出现在具有 大键能的材料中的深而窄的槽通常与低热憉胀系数相 关。

物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Ionic Bonding

离子键总是存在于由金属和非金属元素组成的化合物 中，这些元素位于元素周期表的水平末端。金属元素的 原子具有低电离能，因此可以释放电子，容易与具有高 电子亲和力的非金属元素原子相互作用。
前一个失去电子的原子成为正离子，后一个获得电子的 原子成为负离子。在此过程中，所有原子都获得稳定或 惰性气体构型，此外还带有电荷；那就是它们变成离 子。
考虑离子键的形成 $\mathrm{NaCl}$. 的电子构型 $\mathrm{Na}$ 原子是 (At. No. 11) 2, 8, 1 和具有一个价电子。的电子配置Cl原子 (第 17 号) 是 2,8 和 7 ，在最外层轨道上有 7 个电子。 $\mathrm{Cl}$ 需 要多一个电子才能达到稳定的构型。在 $\mathrm{NaCl}, \mathrm{Na}$ 原子 失去电子变成正离子 $\mathrm{Cl}$ 原子获得电子变成负离子。带相 反电荷的离子的库仑吸引力产生稳定的结合。如果是 $\mathrm{NaCl}$, 钠离子和氯离子获得了最接近惰性气体的构型。 力量 $F_{\mathrm{a}}$ 吸引力是
$$
F_{\mathrm{a}}=-\frac{e^2}{r^2}
$$在哪里 $e$ 是电子电荷和 $r$ 是离子之间的距离。由于泡利不 相容原理，当离子靠得更近时，除了吸引力之外，排斥 力也会发挥作用。排斥力 $F_{\mathrm{r}}$ 是
$$
F_{\mathrm{r}}=\frac{m b}{r^{m+1}}
$$
在哪里 $b$ 是常数并且 $m$ 是一个数字。图 2.2 显示了 $\mathrm{NaCl}$ 结构。键能 $U$ 是
$$
U=-\int_{-\infty}^r\left[-\frac{e^2}{r^2}-\frac{m b}{r^{m+1}}\right] \mathrm{d} r U_{\text {attraction }}=-\frac{6 e^2}{r}
$$

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金融工程代写

金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。

非参数统计代写

非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。

广义线性模型代考

广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。

术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。

有限元方法代写

有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。

有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。

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随机分析代写

随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。

时间序列分析代写

随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。

回归分析代写

多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。

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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。