Microwave Filter Design by Continuously Varying Transmission Line pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Al-Sharif Yousef

出品人:

页数:184

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价格:0

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isbn号码:9783659333798

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• 微波技术
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• 电磁兼容性
• 阻抗匹配
• 微波技术

好的，这是一份关于其他主题的图书简介，旨在避免提及您提到的特定书籍内容，并力求详尽和专业。 --- 图书简介：高维拓扑材料的量子输运与界面物理 内容概述 本书深入探讨了近年来凝聚态物理学领域最前沿的研究方向之一：高维拓扑材料的结构特性、电子能带拓扑性质及其在极端条件下的量子输运现象。本书不仅系统梳理了拓扑绝缘体、拓扑半金属以及拓扑超导体等概念的理论基础，更聚焦于这些奇异材料在二维界面、三维体相以及异质结结构中的实际物理行为。全书以严谨的数学物理框架为基础，辅以先进的计算模拟方法，旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的研究视角。 第一部分：拓扑序与拓扑不变量的理论基石 本部分首先回顾了凝聚态物理中相变与序参量的概念，随后引入了拓扑概念，将其置于更广阔的物理背景下。 第1章：从传统相到拓扑相 本章详细阐述了布洛赫定理在周期性晶格中的应用，并解释了传统意义上的能带结构如何定义绝缘体和金属。在此基础上，引入了拓扑序的概念，区分了朗道（Landau）对称性破缺描述的传统相与拓扑序所定义的非平凡相。重点讨论了体-边对应原理的初步阐释，指出拓扑性质如何由材料的宏观性质（如能带结构）决定。 第2章：拓扑不变量的数学表征 本章是全书的理论核心之一。我们深入探讨了描述拓扑性质的关键数学工具，特别是陈（Chern）数、扎恩（Zanazzi）不变量和狄拉克点（Dirac Point）周围的拓扑荷。对于二维系统，详细分析了量子霍尔效应中的陈数计算方法，包括使用贝里曲率（Berry Curvature）在布里渊区上的积分。对于三维系统，则着重于使用$mathbb{Z}_2$ 不变量来区分拓扑平庸和非平庸的绝缘体，并解释了其与时间反演对称性的深刻联系。此外，还引入了非阿贝尔（Non-Abelian）统计的概念，为后续讨论马约拉纳零能模（Majorana Zero Modes）奠定基础。 第3章：对称性保护的拓扑态 本章系统性地分类了受不同空间反演对称性保护的拓扑相。内容涵盖了时间反演对称性（TRS）保护的$mathbb{Z}_2$拓扑绝缘体，以及晶格动量空间的对称保护拓扑相（Symmetry Protected Topological, SPT）。通过分析晶体动量空间的能带连接（Band Inversion），直观地展示了拓扑相变发生的临界点。 第二部分：高维拓扑材料的实验表征与特性 本部分将理论模型与实际观测到的材料体系相结合，重点关注实验中如何识别和利用拓扑材料的独特性质。 第4章：表面态的观测与表征 拓扑绝缘体最显著的特征是其受拓扑保护的表面态。本章详述了角分辨光电子能谱（ARPES）技术在探测拓扑表面态中的关键作用。通过分析费米面附近的能带色散关系，读者将学会如何精确测量狄拉克锥的线性色散关系、自旋-动量锁定的特性（Spin-Momentum Locking），并区分真正的拓扑表面态与表面缺陷引起的赝态。此外，也探讨了扫描隧道显微镜（STM）如何揭示局域的拓扑激发。 第5章：拓扑半金属的多元宇宙 拓扑半金属是一类在费米能级附近存在拓扑简并点的材料。本章分类讨论了狄拉克半金属（如$ ext{Cd}_3 ext{As}_2$）和外尔半金属（Weyl Semimetals）。重点分析了外尔点作为单极磁荷在布里渊区中的存在性，及其对霍尔效应的影响。详细介绍了科瓦利斯基-奥格斯特勒（Kovalevsky-Oguet）效应，即外尔半金属在电场和磁场耦合下的反常纵磁阻（Chiral Anomaly）。 第6章：拓扑磁性材料 本章聚焦于引入磁性如何打破时间反演对称性，从而产生反常霍尔效应（AHE）和外尔点。系统分析了磁性拓扑绝缘体（Magnetic Topological Insulators）的构建策略，特别是通过磁性掺杂或界面磁耦合实现量子反常霍尔效应（QAHE）的实验进展。对量子反常霍尔效应的临界温度和实验验证进行了深入讨论。 第三部分：界面、异质结与拓扑器件物理 本部分将研究焦点从单一材料体系扩展到界面耦合和异质结构，探讨如何通过结构工程实现新颖的拓扑现象。 第7章：拓扑异质结的能带调控 在异质结界面处，由于能带的失配和界面极化效应，可以产生独特的物理现象。本章讨论了如何利用界面能带的“剪切”来调控拓扑边界态的性质。重点分析了拓扑绝缘体与铁磁体、或者两种不同拓扑性质材料（如II型和I型拓扑绝缘体）的界面，如何诱导出二维电子气（2DEG）的形成，以及这种界面态的拓扑保护机制。 第8章：马约拉纳零能模的搜寻与利用 马约拉纳零能模（MZMs）因其非阿贝尔统计性质而在拓扑量子计算中具有巨大潜力。本章详细阐述了拓扑超导体的概念，特别是通过半导体纳米线-超导耦合或拓扑绝缘体-超导体界面实现诱导马约拉纳费米子的物理模型。本章会细致分析实验中如何通过零偏压电导峰（Zero-Bias Peak）来间接证明MZMs的存在，并探讨如何利用其编织（Braiding）操作实现拓扑量子门。 第9章：拓扑材料在低维器件中的应用前景 本章展望了拓扑材料在未来电子学和信息技术中的应用。讨论了如何利用拓扑绝缘体的高效自旋电流（Spin Current）来驱动自旋电子器件，例如拓扑磁隧道结（TMTJs）。此外，还探讨了拓扑半金属在构建高迁移率晶体管和低功耗逻辑器件中的潜力，并对拓扑量子计算的当前挑战和发展路线图进行了批判性评估。 读者对象 本书适合物理学、材料科学与工程、电子工程等领域的博士研究生、博士后研究人员以及相关领域的资深科研人员。要求读者具备扎实的固体物理基础，熟悉量子力学和群论的基本概念。 ---

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