介观系统中的电子输运

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出版者:世界图书出版公司(此信息作废)
作者:S.Datta
出品人:
页数:377
译者:
出版时间:2004-4
价格:84.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787506265966
丛书系列:
图书标签:
  • 凝聚态物理
  • 介观物理
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具体描述

介观物理是凝聚态物理的一个活跃的分支。自八十年代初以来, 已迅速发展成为函盖基础与应用研究的领域。

  本书是一本研究生教材,主要介绍介观系统中的电子输运理论。由于介观物理方面的教科书不多,本书的出版受到欢迎。

  本书比较系统地介绍了介观量子输运的两种主要理论,即“散射矩阵理论”和“非平衡格林函数理论”,但以前者为主。另外,也讨论了两种理论之间的联系。

  书中对基本概念的阐述比较清晰,内容循序渐进,每一章首有引导,章末有小结及习题,书末还附有题解,比较适合教学的需要。

  此书为英文版!

《介观系统中的电子输运》深入探讨了在微小尺度下,电子如何穿越材料。书中详细剖析了量子力学效应如何在介观尺度(介于宏观和原子尺度之间)显著影响电子的流动行为。 核心内容概述: 本书从基础的量子力学原理出发,逐步引入介观系统的概念。它着重介绍了朗道能级、阿哈诺夫-博姆效应(Aharonov-Bohm effect)、安德森局域化(Anderson localization)以及分数量子霍尔效应(Fractional Quantum Hall Effect)等关键现象。这些现象是在介观系统中才会显现的、与经典电学理论截然不同的电子行为。 关键章节与主题: 量子相干性与量子干涉: 书中详细阐述了电子在介观系统中能够保持其波函数的相干性,并因此表现出明显的干涉效应。例如,经典的“双缝干涉”实验在介观尺度下有着更为深刻的体现,并且可以通过控制系统的几何形状和外加磁场来操纵。 输运机制的演化: 读者将了解到,从传统的布朗运动和欧姆定律,到介观系统中的弹性和非弹性散射,再到量子相干隧穿等不同输运机制是如何随系统尺寸减小而演变的。 量子相干隧穿: 这一章节深入研究了电子如何跨越绝缘势垒,特别是在微小尺度下,隧穿的概率和行为与宏观电阻完全不同。 多体效应: 随着系统尺寸的进一步减小,电子之间的相互作用变得不可忽略。书中会探讨库仑相互作用(Coulomb interaction)以及其在介观输运中扮演的角色,例如电荷大陆(Coulomb blockade)等。 拓扑序与量子计算: 部分章节可能会触及介观系统中与拓扑序相关的概念,这对于理解某些奇特的量子现象以及未来量子计算的实现具有重要意义。 实验技术与前沿进展: 除了理论探讨,本书还会介绍用于制备和测量介观系统的先进实验技术,例如聚焦离子束(FIB)、电子束光刻(EBL)以及各种低温输运测量设备。同时,也会对当前介观电子输运领域的研究热点和前沿进展进行梳理。 适用读者: 本书适合物理学、材料科学、纳米科学等领域的研究生、博士后以及对量子电子学和纳米技术感兴趣的资深研究人员。阅读本书需要具备一定的量子力学、固体物理和统计力学基础。 研究价值与意义: 理解介观系统中的电子输运不仅是基础科学研究的重要组成部分,更是推动未来电子器件小型化、高性能化以及开发新型量子器件的关键。本书为读者提供了一个全面而深入的理论框架,帮助理解并预测这些微小系统中的复杂电子行为,为相关领域的研究和应用奠定坚实的理论基础。

作者简介

目录信息

读后感

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我与这本书还是颇有一些渊源的。在台湾时,当时一名做实验的老师跟我推荐这本书的图像非常清晰,“书的作者是虽然是Purdue University电子系的教授,但是他有非常强的physics background”。那个时候草草翻阅了两下,觉得没什么大不了的,没有高深的数学,研究的问题看起来也不...

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我与这本书还是颇有一些渊源的。在台湾时,当时一名做实验的老师跟我推荐这本书的图像非常清晰,“书的作者是虽然是Purdue University电子系的教授,但是他有非常强的physics background”。那个时候草草翻阅了两下,觉得没什么大不了的,没有高深的数学,研究的问题看起来也不...

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我与这本书还是颇有一些渊源的。在台湾时,当时一名做实验的老师跟我推荐这本书的图像非常清晰,“书的作者是虽然是Purdue University电子系的教授,但是他有非常强的physics background”。那个时候草草翻阅了两下,觉得没什么大不了的,没有高深的数学,研究的问题看起来也不...

用户评价

评分

对于我这样的研究人员而言,一本优秀的专业书籍不仅仅是知识的载体,更应该是一种思维的训练场。这本书在这方面做得非常出色。它没有直接给出“标准答案”,而是通过设置一系列的“思考题”和“未竟之思”,引导读者进入更深层次的探索。比如,在介绍二维电子气系统的量子霍尔效应时,作者在尾声部分提出了一个关于边缘态稳定性的前沿问题,其描述非常具有启发性,让我不得不停下来,重新审视自己对拓扑保护的理解。这本书的深度和广度都令人敬佩,它横跨了经典输运理论的严谨性和量子效应的精妙性,为读者提供了一个极其扎实的知识框架。阅读完后,我感到自己的分析工具箱得到了极大的丰富,对于未来处理前沿科学问题时所需要的理论工具,都有了更清晰的预见性。这本书无疑会成为我未来工作中经常翻阅的工具书。

评分

这本书的封面设计着实引人注目,那种深邃的蓝色调配上简洁的几何图形,立刻让人感受到一种严谨而又充满探索精神的学术氛围。我翻开第一页,首先映入眼帘的是对固体物理基础概念的梳理,作者的笔触非常细腻,对于能带理论、晶格振动等经典内容,他没有采取那种枯燥的罗列公式的方式,而是巧妙地穿插了大量的物理图像和类比,使得即便是初次接触这些概念的读者,也能迅速抓住核心要义。特别是关于费米能级附近电子行为的讨论,那段关于不同晶体结构对电子态密度影响的分析,逻辑链条清晰无比,每一个论断都有坚实的理论支撑。我特别欣赏作者在行文中展现出的那种深厚的学术积累,他似乎总能预判到读者可能产生的疑问,并提前用一段精炼的文字给出解答,这种教学相长的叙述方式,极大地提升了阅读的流畅度和沉浸感。整本书的排版也十分考究,公式的对齐和图表的清晰度都达到了专业水准,让人在长时间的阅读中,眼睛也不会感到疲劳,这对于一本需要反复研读的专业书籍来说,无疑是一个巨大的加分项。

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这本书的价值,很大程度上体现在它对数学工具的运用上。它并非一本纯粹的数学推导手册,但它也没有回避处理棘手的数学问题。作者在处理梯度和旋度相关的计算时,总是会先用矢量分析的语言来建立直观的物理图像,然后再进行坐标系的转换和分量的展开。对于那些涉及到路径积分或格林函数法的关键部分,作者的处理方式是先给出物理动机,然后用一种高度浓缩的、近似于教科书脚注的篇幅来展示核心的数学技巧,确保不至于打断主要的物理叙事流程。这种“主线清晰,支线详略得当”的布局,使得这本书既能满足需要扎实数学基础的进阶研究者,也能让那些更侧重于物理概念理解的读者,找到自己的阅读节奏。我个人尤其喜欢它在推导过程中对物理量纲的严格把控,每一步量纲分析都清晰可见,这对于避免计算中的低级错误,具有不可替代的指导意义。

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从内容组织上看,这本书的章节安排体现出一种清晰的由简入繁、由理想模型走向实际模型的路径。开篇的理想导体模型,是通往后续复杂性的一块坚实基石。作者在处理非理想情况时,例如引入杂质散射和声子散射时,处理得极其老道。他没有将这些散射机制视为孤立的干扰项,而是通过详细对比不同散射源的截面和温度依赖性,构建了一个多重散射的统一图像。书中对马蒂森定则的讨论尤为深刻,它不仅给出了公式,更深入挖掘了不同散射机制在能量空间中的非叠加性限制。更值得称赞的是,书中对实验现象的结合非常紧密,每一理论推导的末尾,总会附带一个或多个实际的实验测量曲线作为佐证,这极大地增强了理论的鲜活度和可信度。这种理论与实践紧密结合的叙事手法,让读者始终保持着对物理世界的好奇心,激励我们去探索那些尚未被完全描述的复杂现象。

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这本书的语言风格展现出一种独特的、略带古典韵味的理性之美。它不是那种追求时髦术语堆砌的现代科普读物,而是更倾向于一种严谨的、德式学风的叙事风格。作者在阐述复杂物理现象时,尤其钟情于使用精密的逻辑推导来构建论证体系,每一步的过渡都如同精密仪器的咬合,天衣无缝。比如,在讲解如何从玻尔兹曼输运方程过渡到更宏观的导电率模型时,作者花了相当大的篇幅来阐述近似条件的物理背景和数学合理性,这种对“为什么”的深究,远胜于简单地抛出一个结论。这种写作方式的好处在于,它强迫读者去思考物理过程的内在机理,而不是仅仅记住公式的应用范围。我感觉自己仿佛跟随一位经验丰富的导师,在昏黄的灯光下,一同推导着那些看似深不可测的物理定律。读完某一章节后,常有一种茅塞顿开的畅快感,那是源于对知识体系完整构建的满足,而不是片段信息的简单获取。

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datta's classical book,masterpiece!

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详细,基础

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