中外物理学精品书系·引进系列6：量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）（影印版） [Quantum Hall Effects Field Theoretical Approach and Related Topics 2nd Edition] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 江泽润（Z.F.Ezawa） 著

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• 量子霍尔效应
• 凝聚态物理
• 场论
• 拓扑物理
• 量子输运
• 固体物理
• 物理学
• 学术著作
• 引进图书
• 英文原版

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301215517

版次：2

商品编码：11184188

包装：平装

丛书名： 中外物理学精品书系.引进系列

外文名称：Quantum Hall Effects Field Theoretical Approach and Related Topics 2nd Edition

开本：16开

出版时间：201

内容简介

　　《中外物理学精品书系·引进系列6：量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）（影印版）》内容丰富，涵盖面广，可读性强，其中既有对我国传统物理学发展的梳理和总结，也有对正在蓬勃发展的物理学前沿的全面展示；既引进和介绍了世界物理学研究的发展动态，也面向国际主流领域传播中国物理的优秀专著。

内页插图

目录

Preface

PartⅠ Quantum Field Theory
1. QuantumMechanics
1.3 Creation and Annihilation Operators
1.5 Coherent States and von Neumann Lattice
2. Quantum Field Theory
2.1 One-Body Hamiltonian
2.2 Many-Body Hamiltoruan
2.4 Quantum Field Theory
2.6 Electrons Interacting with Electromagnetic Field
3. CanorucaIQuantization
3.1 Relativistic Particles and Waves
3,5 Nother Currents
4. Spontaneous Symmetry Breaking
4.2 Real Klein-Gordon Field
4.3 Complex Klein-Gordon Field
4.5 Schrodinger Field
4.7 Goldstone Theorem
5. ElectromagneticField
5.1 Maxwell Equations
5.2 Canorucal Quantization
5.3 Interaction with Matter Field
5.4 Anderson-Higgs Mechanism
5.5 Massive Vector Field
5.6 Superconductivity
5.7 Aharonov-Bohm Effect
6. DiracField
6.2 Plane Wave Solutions
6.3 Canonical Quantization
6.4 Interaction with Electromagnetic Field.
6.5 Weyl Field （Massless Dirac Field）
6.6 Dirac Electrons in Magnetic Field
7. TopologicalSolitons
7.1 Topological Sectors
7.2 Classical Fields
7.3 Solitary Waves, Kinks and Solitons
7.4 Sine-Gordon Solitons
7.6 Homotopy Classes
……
PartⅡ Oolayer Quantum Hall Systems
PartⅢ ilayer Quantum Hall Systems
PartIV Microscopic Theory
Appendices
References
Index

前言/序言

中外物理学精品书系·引进系列 卷首语 本引进系列旨在汇集全球物理学前沿领域最具代表性和影响力的专著，为国内学者、研究生以及科研人员提供一个了解国际学术动态、深化专业知识的窗口。我们精选那些在理论构建、实验验证或方法论发展上具有里程碑意义的著作，力求在跨越语言障碍的同时，保证内容的权威性与前沿性。 --- 4. 凝聚态物理的拓扑视角：从晶格振动到电子关联（非《量子霍尔效应·场论方法与相关主题》内容） 书系引进系列第4卷：深入理解低维与强关联系统中的新奇物理现象 导言：超越传统能带理论的范式转移 自20世纪以来，凝聚态物理一直是物理学皇冠上的明珠之一。然而，传统的基于周期性势场和平均场近似的能带理论，在面对高度无序、强电子关联或存在拓扑序的系统中时，常常力不从心。本卷精选的译著，聚焦于21世纪以来凝聚态物理学的两大核心驱动力：强关联电子系统与拓扑凝聚态。本书旨在系统梳理和阐述如何运用先进的理论工具（如高维场论、数值重整化群、张量网络方法）来揭示这些复杂系统中的集体激发、非微扰物理以及涌现出的奇特物态。 第一部分：强关联电子：从Hubbard模型到奇异金属 强关联效应是理解许多高温超导、重费米子系统和磁性材料性质的关键。本书不着重于量子霍尔效应的微观机理，而是深入探讨非微观模型下的多体物理。 1.1 Hubbard模型的严谨求解与近似 本部分详细回顾了标准Hubbard模型在不同维度和掺杂比下的理论处理方法。重点讨论了平均场理论的局限性以及精确对角化（DMRG/t-DMRG）在研究一维和准一维系统中的成功应用。特别关注了对金属-绝缘体转变的理论描述，包括如何通过引入位移场或通过统计涨落来重现Vollhardt-Wölfle理论的非平凡结果。 1.2 奇异金属与量子临界性 现代实验发现许多材料在特定条件下（如接近量子临界点）表现出电阻率与温度呈线性关系（$ ho propto T$），这与传统的费米液体理论（$ ho propto T^2$）截然不同。本书深入剖析了非费米液体行为的可能起源，包括： 无质量狄拉克费米子体系的场论描述（例如在石墨烯的某些掺杂条件下，但侧重于其作为强关联模型的应用）。 自旋涨落介导的配对机制，结合自旋铁磁涨落的有效场论模型。 随机势下的量子输运，探讨无序如何破坏费米面并导致奇异输运。 1.3 荷/自旋分离与分数电荷激发 聚焦于一维电子链（如Luttinger液体理论的扩展），阐述如何处理电子间的长程库仑相互作用，导致荷与自旋自由度的分离。详细推导了Luttinger液体中激发谱的低能有效理论，并讨论了在电荷密度波（CDW）和自旋密度波（SDW）相中如何通过拓扑缺陷来描述相变。 --- 第二部分：拓扑凝聚态的广义框架与非阿贝尔统计（非量子霍尔平台） 虽然拓扑绝缘体和拓扑超导体与量子霍尔效应有着深刻的渊源，但本书的这一部分将重点放在拓扑序的广义分类、非阿贝尔统计的实现机制及其在凝聚态系统中的应用，而避开对二维电子气的精确场论描述。 2.1 拓扑序的分类与不变量 系统介绍了拓扑序（Topological Order）的概念，区别于传统的对称性破缺相。重点阐述： K-理论在拓扑绝缘体分类中的应用，即如何利用K-理论来对不同维度的拓扑平庸/非平庸相进行系统分类（BDI, AII, DIII等分类）。 高阶拓扑相（Higher-Order Topological Phases, HOTI），讨论如何通过边界的边界（hinge或corner）上的特殊模式来识别这些新奇相态。 2.2 拓扑缺陷与非阿贝尔统计 本书详述了分数量子霍尔态中如何出现非阿贝尔准粒子，但将其作为一般拓扑场论的实例来讨论，而非作为本书的主体内容。重点放在： 马约拉纳费米子（Majorana Fermions）在线性链或表面上的实现与性质，特别是其非局域性和拓扑保护。 “编织”（Braiding）操作在非阿贝尔统计中的核心作用，以及如何设计实验来验证这种拓扑保护的量子计算潜力（侧重于理论模型，如Kitaev链的边界激发）。 2.3 拓扑声子与拓扑热力学 引入拓扑物态的概念扩展到晶格振动领域。讨论了拓扑晶格振动（Topological Phonons），例如在声子系统中如何构建具有拓扑保护边缘态的系统，以及如何利用拓扑不变量来描述材料的热力学响应（如热霍尔效应的晶格贡献）。 --- 第三部分：数值与计算物理方法在新兴领域的应用 为了应对强关联和拓扑系统的复杂性，先进的数值方法至关重要。本部分提供了对这些前沿计算工具的深入剖析。 3.1 张量网络态（Tensor Network States）的理论基础 详细介绍了矩阵乘积态（MPS）、投影纠缠对重整化（PEPS）以及多尺度奇异值分解（MERA）的数学结构和物理意义。重点解释了这些方法如何有效地对低能有效哈密顿量进行表征，特别是在描述具有有限纠缠熵的低维系统方面。 3.2 蒙特卡洛方法在新领域的挑战与突破 讨论了费米子符号问题在强关联模型（如Hubbard模型）中的不可逾越性，并介绍了近年来应对此问题的替代性数值方案： 替代性的采样技术（如交换链重采样、流式算法）。 基于路径积分的非平衡态计算，用于研究快速驱动或时变哈密顿量下的动力学响应。 3.3 密度矩阵重整化群（DMRG）的几何图像与局限性 从纠缠熵和张量网络的视角重新审视DMRG算法，阐明其在描述一维系统和具有能隙的系统中的高效性，并清晰指出其在处理具有拓扑序的二维系统时需要PEPS等更复杂的框架来克服的固有局限。 --- 结语： 本卷选取的这些主题——从强关联奇异金属的非费米液体行为，到拓扑序在晶格振动中的体现，再到张量网络对复杂多体态的精确描述——共同构成了当代凝聚态理论研究的版图。它们强调了理论物理学家必须超越经典或弱耦合近似，深入探究非微扰、高维几何结构和复杂关联性所带来的全新物理世界的必要性。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的封面和标题时，一股久违的学术求知欲就被点燃了。我是一名对物理学有着浓厚兴趣的学生，虽然目前的学习阶段可能还没有深入到量子霍尔效应的场论层面，但我一直对这些前沿领域充满好奇。这本书虽然是引进的影印版，但它的内容却代表了国际上在该领域的研究水平，能够让我提前接触到如此深奥的理论，对我来说是一件非常兴奋的事情。我虽然无法完全理解其中的所有细节，但仅仅是阅读书中的概念介绍和一些基础性的推导，就已经让我受益匪浅。我特别希望能从中学习到场论方法是如何被用来描述和理解量子霍尔效应这些奇妙的物理现象的，这对我未来的学习方向会产生很大的启发。这本书的出现，让我看到了物理学研究的广阔和深邃，也激励我更加努力地去学习和探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的体量和内容深度，让我在拿到手的时候，就明白这绝非一本轻松的读物，而是要沉下心来，一点点啃的“硬骨头”。我是一位在凝聚态物理领域摸爬滚打多年的研究者，对量子霍尔效应这个现象一直保持着极大的热情和关注。这本书的引进，恰逢其时，因为它提供了一个从场论视角深入理解这一复杂物理现象的全新途径。我尤其关注书中对于拓扑量子场论在量子霍尔效应中的应用，这部分内容在近年的研究中越来越受到重视，而掌握好场论的工具，对于揭示量子霍尔效应的内在本质至关重要。书中对不同模型的处理方式、对数学工具的讲解以及对最新研究进展的梳理，都充满了学术价值。虽然是影印版，但其内容的价值远远超越了形式。对于想要在量子霍尔效应领域进行更深入研究的同行们来说，这本书无疑是一个宝库，它能够帮助我们打开思路，掌握解决复杂问题的关键方法。

评分☆☆☆☆☆

这本书，对我而言，不仅仅是一本物理学教材，更像是一次与顶尖科学家思想的对话。作为一名对理论物理有着狂热追求的爱好者，我一直都在寻找能够真正引领我深入理解物理世界本质的书籍。《量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）》的引进，让我有机会一窥国际前沿的学术成果。我尤其被“场论方法”这个切入点所吸引，因为它意味着将深刻的数学语言与抽象的物理概念相结合，去揭示量子霍尔效应背后更深层的规律。虽然我并非专业研究者，但我相信通过这本书，我能够对场论的强大力量有更直观的认识，并理解它如何能够统一描述看似迥异的物理现象。即使是影印版，其内容本身的价值是毋庸置疑的，它代表了一种严谨的治学态度和对科学真理的不断追求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和出版形式，虽然是影印版，但它承载的内容却是我一直以来都非常渴望接触的。我是一名有着多年物理研究经验的学者，对于量子霍尔效应的研究，一直关注其理论的演进和方法的创新。这本书强调“场论方法”，这正是当前理解凝聚态物理中许多复杂量子现象的关键。我迫不及待地想深入研读其中关于如何利用场论工具来分析量子霍尔效应的各种模型，例如如何处理多体效应、如何理解拓扑性质的起源等。我知道场论的数学要求很高，但这本书的引进，为国内研究者提供了一个系统学习和借鉴的宝贵机会。它不仅仅是对一个特定物理现象的介绍，更是对一种强大理论分析工具的应用范例，对于我拓展研究思路，解决更复杂的问题，具有不可估量的价值。

评分☆☆☆☆☆

这本《量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）》的引进版，当我第一眼看到它时，就感受到了一种深厚的学术气息。书的装帧虽然是影印版，但纸张和印刷质量都相当不错，触感扎实，字迹清晰，这对于需要长时间阅读和翻阅的专业书籍来说，无疑是一个加分项。拿到书后，我迫不及待地翻开，虽然里面的内容对于初学者来说可能颇具挑战性，但正是这种深度和严谨，吸引着我。从目录来看，它涵盖了量子霍尔效应的多个重要方面，特别是“场论方法”这个关键词，让我预感到书中将会有大量深刻的理论推导和数学工具的运用。对于我这个对量子物理的理论基础有着浓厚兴趣的读者而言，能够接触到如此系统和前沿的论述，是十分难得的。我尤其期待书中对各种模型和现象的细致分析，比如分数量子霍尔效应的出现，以及如何通过场论的视角来理解这些奇异的量子现象。这本书的出现，无疑为国内在该领域的学术研究提供了一个重要的参考和学习资源，也让我对未来的深入探索充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

中国科学家发现量子反常霍尔效应

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

评分☆☆☆☆☆

书是好书，不过封面有些脏。

评分☆☆☆☆☆

参考用

评分☆☆☆☆☆

还行吧，从一些基础讲起，就是关于边态拓扑讲得较少，分数量子霍尔讲得较多，里面的图是彩图，看起来较直观清楚

评分☆☆☆☆☆

书是好书，不过封面有些脏。

评分☆☆☆☆☆

《科学》杂志在线发文，宣布中国科学家领衔的团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应。这一发现或将对信息技术进步产生重大影响。

评分☆☆☆☆☆

在磁性掺杂的拓扑绝缘体材料中实现“量子反常霍尔效应”，对材料生长和输运测量都提出了极高的要求：材料必须具有铁磁长程有序;铁磁交换作用必须足够强以引起能带反转，从而导致拓扑非平庸的带结构;同时体内的载流子浓度必须尽可能地低。中科院物理所何珂、吕力、马旭村、王立莉、方忠、戴希等组成的团队和清华大学物理系薛其坤、张首晟、王亚愚、陈曦、贾金锋等组成的团队合作攻关，在这场国际竞争中显示了雄厚的实力。他们克服了薄膜生长、磁性掺杂、门电压控制、低温输运测量等多道难关，一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控，利用分子束外延方法生长出了高质量的Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，并在极低温输运测量装置上成功地观测到了“量子反常霍尔效应”。该结果于2013年3月14日在Science上在线发表，清华大学和中科院物理所为共同第一作者单位。

评分☆☆☆☆☆

由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破，他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是中国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。