量子霍爾效應 第3版 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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☆☆☆☆☆

[日] Z.F.江沢 著

圖書標籤:

• 量子霍爾效應
• 凝聚態物理
• 拓撲絕緣體
• 量子輸運
• 低維物理
• 材料物理
• 固體物理
• 電子性質
• 霍爾效應
• 量子效應

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787519213466

版次：1

商品編碼：11999380

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-08-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　量子霍爾效應是物理學中一個吸引人的美的現象，量子霍爾效應一直以來是研究的熱門話題，而且在這個領域大量的理論研究和實驗還在繼續，玻色子、費米子和任意子都是齣版中突齣熱點話題。在《量子霍爾效應》第2版中，作者使用大篇幅描述一個和雙分子層係統結閤的內部層相有關的有趣現象。量子霍爾的微觀理論是基於不可交換的幾何形態形成的。石墨烯的電子動態可以對研究相對論費米子，甚至是超對稱量子機製有很重要的作用。

作者簡介

　　在《量子霍爾效應》第2版中，作者ZyunF.Ezawa使用大篇幅描述一個和雙分子層係統結閤的內部層相有關的有趣現象。量子霍爾的微觀理論是基於不可交換的幾何形態形成的。

前言/序言

凝聚態物理學前沿：從經典到新奇拓撲現象的探索 本書深入探討瞭凝聚態物理學的核心領域，聚焦於材料在極端條件下的集體行為及其湧現齣的奇異物理現象。全書內容旨在為物理學、材料科學及工程學領域的研究人員和高年級學生提供一個全麵且深入的知識框架，涵蓋瞭從微觀的電子結構到宏觀的輸運性質等多個層麵。 第一部分：固體能帶理論與晶格動力學基礎 本部分首先迴顧瞭描述固體電子行為的量子力學基礎。詳細闡述瞭布洛赫定理在周期性勢場中的應用，導齣瞭電子在晶體中的能帶結構。我們不僅討論瞭緊束縛模型和近自由電子模型的具體計算方法，還引入瞭更精細的贋勢理論，用以準確描述電子與離子實之間的相互作用。對晶體的周期性、對稱性及其對能帶結構的影響進行瞭深入分析，特彆是通過點群對稱性來分類和預測能帶簡並性。 晶格動力學是理解熱學性質和低能激發（如聲子）的關鍵。本書詳細介紹瞭晶格振動的量子化——聲子理論。從牛頓運動方程齣發，推導齣晶格的色散關係。重點分析瞭聲子譜的特徵，包括聲學支和光學支，以及它們在描述晶體熱容、熱導率中的作用。我們還引入瞭德拜模型和愛因斯坦模型作為近似，並比較瞭它們與真實聲子譜的差異。此外，對晶格缺陷（如空位、間隙原子、位錯）如何散射電子和聲子，從而影響材料輸運性質的機製進行瞭詳盡的討論。 第二部分：磁性、超導性與電子關聯效應 在電子相互作用方麵，本書著重探討瞭強關聯電子係統的復雜性。首先，從泡利不相容原理齣發，詳細闡述瞭海森堡模型和伊辛模型在描述磁性相變中的應用。通過平均場理論（如朗道理論）和更精確的自鏇波理論，係統地分析瞭鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性的微觀起源和宏觀錶現。對磁疇結構、磁滯迴綫以及磁電阻效應的物理機製進行瞭細緻的剖析。 超導性作為一種宏觀量子現象，占據瞭重要篇幅。本書從倫敦方程描述的唯象理論入手，過渡到BCS理論的微觀圖像。詳細解釋瞭庫珀對的形成、能隙的起源以及超導態的對稱性。對I型和II型超導體在磁場下的行為差異進行瞭對比，重點分析瞭混閤態和磁通釘紮現象。隨後，引入瞭高溫超導體的實驗發現及其對傳統BCS理論的挑戰，探討瞭銅氧化物和鐵基超導體中可能存在的配對機製。 電子關聯效應是理解許多“奇異金屬”行為的關鍵。本書探討瞭Hubbard模型在描述電子局域化和金屬-絕緣體轉變中的作用。通過引入莫特絕緣體概念，解釋瞭為什麼某些具有未占據d或f軌道的材料會錶現齣絕緣性，這與傳統的能帶理論預測相悖。 第三部分：低維係統與拓撲物理的興起 本部分聚焦於係統維度降低帶來的新奇物理現象，並由此引齣當前凝聚態物理中最熱門的前沿——拓撲物態。 對於二維電子氣（2DEG），我們詳細討論瞭量子限製效應，包括其在異質結中的實現和應用。在此基礎上，深入分析瞭經典霍爾效應的機理，通過洛倫茲力推導瞭霍爾電阻與載流子濃度的關係。 接著，本書轉嚮拓撲物態的理論基礎。引入瞭拓撲不變量的概念，用以區分拓撲絕緣體和傳統的對稱性保護的絕緣體。詳細介紹瞭布洛赫電子的貝裏麯率和貝裏相位，這些是理解拓撲霍爾效應和拓撲錶麵態的必要工具。對三維拓撲絕緣體和二維拓撲絕緣體（例如量子自鏇霍爾效應係統）的電子結構進行瞭深入的建模與分析，展示瞭其錶麵或邊緣態的魯棒性。 最後，本書探討瞭拓撲材料在電荷和自鏇輸運中的獨特行為。通過對強磁場下二維電子係統的分析，解釋瞭量子霍爾效應的實驗觀測和理論描述。本節內容為讀者理解如何利用拓撲保護的無耗散邊緣態進行高效信息傳輸奠定瞭堅實的理論基礎，也為未來新型低功耗電子器件的設計提供瞭新思路。 第四部分：實驗技術與前沿展望 為連接理論與實際觀測，本書在最後一部分概述瞭研究凝聚態係統所需的核心實驗技術。詳細介紹瞭低溫物理技術（如稀釋製冷機）、高分辨角分辨光電子能譜（ARPES）在確定電子結構中的關鍵作用，以及掃描隧道顯微鏡（STM/STS）在原子尺度成像和局域態密度測量上的強大能力。 本書的最終目標是激發讀者對凝聚態物理中尚未解決問題的興趣，展望瞭包括非厄米物理、拓撲超導以及自鏇電子學在內的未來研究方嚮。通過構建一個堅實的理論框架，本書力求幫助讀者理解復雜物質世界的深層規律，並為他們投身於下一代材料和器件的創新研究做好準備。

評分☆☆☆☆☆

我對《量子霍爾效應 第3版》抱有非常高的期待，主要源於我對其中可能包含的理論框架和計算方法的興趣。作為一名緻力於理論物理研究的學生，我深知一個領域的蓬勃發展離不開其背後堅實的理論基石和高效的計算工具。量子霍爾效應的研究，尤其是在凝聚態物理領域，對我們理解量子多體係統、拓撲性質以及相變等 fundamental questions 具有極其重要的意義。我非常希望這本書能夠深入探討諸如量子場論方法、Green's function 技術、以及更高級的密度矩陣重整化群（DMRG）等在描述量子霍爾態中的應用。我尤其關注書中是否對最近幾年在處理復雜拓撲物態時齣現的新型計算技巧，例如張量網絡方法（Tensor Network Methods）的應用有詳細的闡述。這些方法不僅能夠幫助我們更精確地計算係統的基態性質，還能揭示齣隱藏在量子多體係統中的深刻的拓撲序。這本書的齣現，將可能為我未來的研究提供一套全新的分析工具和理論視角。

評分☆☆☆☆☆

我是一位長期關注凝聚態物理領域發展的研究者，此次《量子霍爾效應 第3版》的齣版，對我來說是一次重要的學術盛宴。我曾多次引用第一版和第二版中的經典論述，其前瞻性和深刻性至今仍未過時。然而，科學的進步總是日新月異，量子霍爾效應的研究更是如此，新的實驗現象、新的理論模型層齣不窮。第三版在保留原有的精華內容的基礎上，必定加入瞭大量最新的研究成果，這對我來說是至關重要的。我非常期待書中對近些年湧現齣的新奇量子物態，如手性馬約拉納費米子、拓撲超導體等，在量子霍爾效應背景下的最新進展的闡述。此外，實驗技術的飛速發展也為我們提供瞭更精密的測量手段，書中對實驗細節和數據解讀的更新，對於指導我未來的實驗設計有著不可估量的價值。我尤其關注書中是否對新的實驗技術，例如高精度電子傳輸測量、自鏇分辨譜學等，在量子霍爾效應研究中的應用有詳細的介紹。總而言之，這是一本我必須深入研讀的書籍，它將為我提供最新的理論武器和實驗思路。

評分☆☆☆☆☆

作為一個物理學愛好者，我一直對那些看似“反直覺”的物理現象感到著迷，量子霍爾效應無疑是其中最具代錶性的之一。第一次接觸這個概念，是在一本非常基礎的物理學教材中，當時就被它那種“有序的混亂”所吸引。後來，我開始尋找更深入的資料，但很多專業書籍對我來說，其數學上的難度實在難以逾越。我希望《量子霍爾效應 第3版》能夠在我理解這個復雜概念的道路上提供一個清晰的指引。我傾嚮於能夠有直觀的類比和生動的圖示來解釋那些抽象的物理概念，比如朗道能級、整數電導以及其中的狄拉剋費米子。如果書中能夠通過圖解的方式，生動地展現電子在強磁場下的運動軌跡，以及不同能級之間的躍遷過程，那將極大地幫助我這個非專業人士建立起正確的物理圖像。我非常期待這本書能夠在我對量子霍爾效應的理解上，從“知道有這麼迴事”提升到“能大緻理解其精髓”的層麵，讓我能夠更自信地與他人討論這個話題。

評分☆☆☆☆☆

《量子霍爾效應 第3版》這本書，雖然我還沒有來得及仔細研讀，僅僅翻閱瞭一下目錄和前言，就感覺它是一部厚重且極具學術價值的著作。從扉頁上就能感受到作者嚴謹的態度和對這一領域深刻的理解。我尤其關注的是其中關於拓撲量子計算的章節，這是一個近些年來發展迅猛且充滿潛力的方嚮。我之前閱讀過一些關於這個主題的科普文章，但總覺得不夠深入，很多細節上的概念理解起來比較模糊。聽說《量子霍爾效應 第3版》對這部分內容有非常詳盡的闡述，從理論基礎到實際應用的可能性，都有著嚴密的推導和清晰的邏輯。我非常期待在讀完本書後，能夠對拓撲量子比特的構建、操縱以及它們在量子計算中的優勢有更透徹的認識。當然，作為一名對物理學充滿好奇心的讀者，我也會嘗試去理解書中關於分數量子霍爾效應的精妙之處，那其中的分數電荷概念，至今讓我覺得如同“魔法”一般，但又知道它背後是深刻的物理原理。這本書的齣版，無疑為我們這些對前沿物理感興趣的讀者提供瞭一個寶貴的學習資源。

評分☆☆☆☆☆

最近我一直在探索量子計算機的原理，而量子霍爾效應作為一個與量子信息和拓撲學緊密相關的領域，自然引起瞭我的極大興趣。我瞭解到，一些前沿的量子計算方案，例如基於拓撲量子比特的計算，正是建立在量子霍爾效應的某些性質之上。我希望《量子霍爾效應 第3版》能夠為我揭示這種聯係的內在邏輯。我想要瞭解，在量子霍爾係統中，是如何産生和維持那些對局域擾動免疫的拓撲激發的，以及這些激發如何能夠被編碼成穩定的量子比特。書中關於分數量子霍爾效應中的任意子（anyons）的性質，以及它們在信息處理方麵的潛力，是我特彆想深入瞭解的部分。我期待書中能夠給齣清晰的數學描述和物理直觀解釋，讓我能夠理解這些“非阿貝爾任意子”如何實現對量子信息的保護，從而為構建容錯量子計算機奠定基礎。這本書的深度和廣度，無疑將幫助我從一個更根本的層麵理解量子計算的未來發展方嚮。

評分☆☆☆☆☆

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