从性能的角度来看，图案板一般可分为两类：结构材料和功能材料。结构材料以其强度和韧性为主要应用指标，功能材料以电性能、热性能、磁性能或光性能等特殊功能为主要应用指标。功能材料的性能不同于结构材料，取决于原子中的电子结构和电子运动（旋转、散射、刺激和跳跃等），结构材料的性能不涉及电子运动，取决于原子之间的键（如金属键、离子键、共价键、氢键等）和微观结构（包括晶体结构、晶粒尺寸、组织形式、位错亚结构和*二相特性等）。因此，本章将审查材料功能特性的物理基础，重视功能材料的电、热、磁、光行为的表达、原因和影响因素。能带理论是研究固体中电子运动的主要理论基础。能带理论的出发点是固体中的电子不再局限于个别原子，而是整个固体中的运动，称为共有化电子。

花纹板

对于图案板的单个原子，电子处于不同的分立能级，但当大量原子形成晶体时，由于电子云的重叠，各原子的能级分立。能级分立后，较高和较低能级之间的能差很小，因此电子能量可以被视为连续变化，从而形成能带。因此，对于固体来说，它主要涉及能带，而不是每个原子中的能级。能带越低，能带越窄，能带越高，能带越宽。这是因为较低能带对应于较内层的电子子轨道很小，不同的原子很少重叠，导致能带狭窄。

当原子与高能量图案板的外层电子轨道结合时E4当他们在一起时，由于他们首先受到干扰，他们在不同的原子之间有更多的重叠，形成更宽的能忽略不同原子态之间的相互作用时，原子能级与能带之间存在简单的对应关系。此时，相应的能带可以称为ns带，np带，nd带等，其中n是主**数，s，p，d，......它是与轨道角动**数相对应的亚层电子能级。这些能带之间有一些电子不具备的能量区域。**力学理论表明，由N每个由原子组成的固体都可以含有N例如，每个能级都可以容纳两个具有相反自旋方向的电子，2s能带含有N分裂的能级和可容纳性2N三个电子2p能带中含有3N个能级和可容纳性6N当然，电子也可能有部分填充能带。例如，每个铜原子都有一个4s但是，对于原因N固体由原子组成，4s能带含有N个4s能级和能容纳2N实际上只有电子N 电子，所以在4s只填充了能带一半图案板的电子位置。