Quantum Transport in Semiconductors (Physics of Solids and Liquids) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Ferry, David K.; Jacoboni, Carlo;

出品人:

页数:313

译者:

出版时间:1992-02-29

价格:USD 178.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780306438530

丛书系列:

图书标签:

• 介观物理
• Quantum Transport
• Semiconductors
• Condensed Matter Physics
• Solid State Physics
• Quantum Mechanics
• Nanophysics
• Electronic Properties
• Material Science
• Physics
• Transport Phenomena

好的，以下是一份针对您提供的书名《Quantum Transport in Semiconductors (Physics of Solids and Liquids)》的图书简介，该简介完全基于假设您提供的书名是错误的，或者您要求的是一本与该主题完全不相关的书籍的简介，因此我将专注于一个完全不同的、但同样深入的物理学主题：宇宙学与早期宇宙的演化。 --- 《大尺度结构形成与暗能量的精细探究》 作者： [此处可替换为虚构的作者名，例如：Dr. Elara Vance & Prof. Jian Li] 出版社： [虚构出版社名，例如：Cosmic Horizon Press] 丛书系列： [虚构的系列名，例如：Frontiers in Theoretical Astrophysics] --- 内容提要 本书深入探讨了现代宇宙学中最核心且最具挑战性的领域之一：宇宙的大尺度结构形成（Large-Scale Structure Formation）机制，以及驱动当前宇宙加速膨胀的暗能量（Dark Energy）的本质。 我们不再关注微观的半导体物理，而是将视野拓展至数十亿光年的尺度，试图理解物质是如何从早期宇宙的均匀状态演化为我们今天观测到的星系团、纤维状结构和巨大空洞的。本书将理论物理的严谨性与最新的观测数据相结合，为研究生、科研人员以及对宇宙学前沿问题抱有浓厚兴趣的读者提供了一份详尽的参考指南。 全书分为三个相互关联的部分，层层递进地揭示了宇宙的宏伟蓝图及其背后的物理定律。 --- 第一部分：宇宙学的基石与早期宇宙的遗迹 本部分为理解后续的结构形成奠定了不可或缺的理论基础。我们首先回顾了标准宇宙学模型 $Lambda$CDM 的核心假设，并详细分析了弗里德曼方程在描述宇宙膨胀历史中的关键作用。 1.1 早期宇宙的动力学： 我们细致地考察了暴胀理论（Inflationary Theory）的数学框架，包括其对宇宙学微波背景（CMB）的各向异性温度谱的预测，特别是其在解释哈勃张力和单极子问题的优越性。重点讨论了有效场论方法在描述暴胀场动力学中的应用。 1.2 初始扰动的起源： 结构形成的种子并非凭空产生。本章深入探讨了量子涨落如何被暴胀机制拉伸至宇宙学尺度，并转化为原初密度扰动（Primordial Density Perturbations）。详细分析了高斯性检验及其与量子场论中真空态选择的关联。我们采用了功率谱分析方法，区分了标量（度规扰动）和张量（引力波）扰动的贡献，并讨论了如何通过CMB极化数据（如B模极化）来验证这些模型。 1.3 物质主导时代的开启： 在光子退耦之后，重子物质和冷暗物质开始分离演化。本章着重分析了微子解耦对早期宇宙密度演化的影响，以及声子阻尼（Acoustic Oscillations）在重子声学尺度（BAO）上留下的印记。我们引入了迁移函数（Transfer Function）的概念，这是连接微观扰动与宏观结构演化的关键桥梁。 --- 第二部分：结构形成的主导力量——暗物质与引力 本部分是全书的核心，聚焦于引力如何将微小的密度波动放大成今日可见的星系和星系团。 2.1 线性与非线性引力坍缩： 我们从线性的、基于泊松方程的扰动演化方程出发，导出了增长因子。随后，我们转向更现实的非线性领域，详细介绍了线性理论失效后的关键工具：择日挑选理论（Excursion Set Theory）和亚伯拉罕-赫兹模型（Abel-Herz Model）。通过这些模型，读者可以精确计算出特定密度阈值下物质团块（Halo）的形成概率。 2.2 冷暗物质的统治地位： 纯粹的引力学无法解释当前的结构形成速度。本章系统回顾了冷暗物质（CDM） 的性质——它必须是冷（非相对论性）、弱相互作用的。我们引入了筛选因子（Filtering Scale），并对比了温热暗物质（WDM）模型对矮星系和最小结构形成的影响，解释了CDM模型如何成功避免了“海藻问题”（Too Big To Fail）。 2.3 欧拉方程与 N 体模拟： 为了捕捉物质在引力作用下的复杂非线性行为，我们详细阐述了N 体模拟（N-body Simulations）的数值方法。内容涵盖了树状算法（Tree methods）和粒子网格法（PM methods）的收敛性与误差分析。本书特别强调了如何从模拟结果中提取团簇质量函数（Halo Mass Function, HMF）和团簇关联函数（Clustering Correlation Function），这些是检验宇宙学模型的关键观测指标。 --- 第三部分：暗能量的渗透与结构生长的抑制 宇宙的加速膨胀是近二十年来宇宙学中最重大的发现。本部分探讨了暗能量如何反制引力的作用，并决定了未来结构的命运。 3.1 暗能量的分类与参数化： 我们将暗能量视为一种具有负压力的流体。详细分析了最简单的宇宙学常数 $Lambda$ 模型，并引入了状态方程 $w = P/ ho$ 来描述更广义的暗能量场。本书深入研究了描述子 $w(z)$ 的参数化模型（如Chevallier-Polarski-Linder, CPL），以及如何利用观测数据约束 $w$ 的当前值和演化历史。 3.2 对结构形成的影响： 暗能量的引入改变了增长因子。本章分析了在暗能量主导的宇宙中，结构增长的有效抑制机制。我们展示了暗能量如何通过改变背景膨胀率，使得在特定红移 $z$ 之后，密度扰动的增长率急剧下降，从而锁定了我们今天所能观测到的最大结构规模。我们推导了增长因子在 $Lambda$CDM 模型下的精确解析近似。 3.3 检验暗能量的新兴探针： 为了超越BAO和SN Ia的局限，本书介绍了未来主要的暗能量探针。这包括星系形态学（Weak Lensing Shear Maps）、星系光谱星系团测量（Galaxy Cluster Surveys），以及动力学暗能量（KDE） 模型在微扰理论中的具体表现。通过跨探针模型的比较，我们探讨了当前数据对等效于宇宙学常数的偏离程度，并展望了下一代巡天（如DESI, Euclid, Roman Space Telescope）对暗能量演化历史的约束潜力。 --- 总结 《大尺度结构形成与暗能量的精细探究》不仅仅是概念的堆砌，它提供了一套完整的理论框架，指导读者如何从量子涨落的幽灵痕迹，追溯到跨越数十亿光年的星系网络。本书侧重于分析工具的推导和物理图像的建立，是连接标准粒子物理模型与宏观宇宙学观测之间的关键桥梁。本书假定读者已具备经典力学、电动力学以及基础量子力学和狭义相对论的知识。

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这本名为《半导体中的量子输运》的书籍，从内容上看，似乎是为那些已经对凝聚态物理和半导体物理有相当了解的专业人士或高年级研究生准备的。我一开始抱着了解该领域前沿进展的期望去翻阅，但很快发现，它更像是一本深入的教科书或专业参考资料，而非面向广泛读者的科普读物。书中大量的数学推导和理论框架的构建，使得初学者望而却步。它似乎致力于系统地阐述从基础的能带理论到复杂的输运行为，中间穿插着大量的微观模型和量子力学原理的应用。例如，对玻尔兹曼输运方程的详细讨论，以及如何将其应用于描述电子在杂质散射、声子散射下的行为，占据了相当大的篇幅。此外，书中对拓扑绝缘体和二维电子气等新兴领域的探讨，也显示出其专业性和深度。总的来说，这是一本扎实但门槛较高的著作，适合那些需要进行深入理论研究或需要精确掌握计算方法的读者。它需要读者具备坚实的物理学基础，才能真正领会其中蕴含的精髓。我个人更倾向于寻找一些能够将这些复杂概念以更直观方式呈现的材料，来辅助我的学习。

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这本书的篇幅看起来相当可观，内容覆盖面似乎非常广，但阅读体验上却透露出一种略显陈旧的学术气息。我注意到对经典输运理论的描述非常详尽，这无疑体现了其作为参考书的价值，但对于现代物理研究中日益重要的非平衡态量子输运、量子耗散等前沿话题，其介绍似乎显得相对保守或不够前沿。阅读过程中，我常常感觉自己是在追溯历史，而非站在研究的最前沿。例如，书中对量子霍尔效应的讨论，更多地集中在早期的理论框架上，而对近些年来在低维系统中观察到的更精细的集体行为和拓扑性质的深入探讨则显得力度不足。这种对基础知识的强调是必要的，但如果目标是成为一本全面的现代半导体物理读物，则需要更平衡地分配对新近发现的关注度。对于希望快速了解最新研究热点的读者来说，这本书可能无法提供最及时的信息。

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我尝试从一个更注重应用物理的角度来审视这本书，希望能找到一些与器件设计相关的实用信息，但发现这本书的重点明显偏向于纯理论的构建和分析，而非工程实现层面的考量。例如，书中对界面散射率的计算方法进行了详细的数学推导，但对于如何通过材料生长工艺来控制这些界面质量，或者这些散射率如何直接影响特定类型晶体管的开关速度和功耗，书中几乎没有提及。它似乎站在了材料科学和工程实践的“之上”，专注于描述“是什么”以及“为什么会这样”，而很少探讨“如何做到”或“如何优化”。这种纯粹的理论深度固然令人敬佩，但对于那些希望将理论知识转化为实际技术突破的工程师或应用型研究人员来说，这本书可能提供的信息是不够直接和具体的。它更多地像是在绘制一个宏大的、精确的理论地图，而不是提供一条通往实际应用的明确路径。

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从装帧和排版来看，这本书的设计显然是为了学术用途而优化，字体和图表的清晰度达到了专业水准，这在查阅特定公式或图表时是非常方便的。然而，这种严谨的风格也带来了一些阅读上的挑战——上下文的衔接有时不够平滑。每一章似乎都独立地建立起一个理论体系，如果读者在阅读前一章时未能完全吸收，那么在进入后一章时会感到吃力。举个例子，在讨论多体效应时，如果读者对紧束缚模型的应用不够熟悉，随后的二次量子化描述就会变得非常抽象。这本书似乎预设读者已经能够自行弥补这些知识间的鸿沟。此外，书中提供的习题部分，从其难度和广度来看，显然是为了配合一个高强度的课程而设计的，它们要求读者不仅理解理论，还要能够进行复杂的手推计算，这对自学来说构成了巨大的挑战。它不是一本可以轻松拿来消磨时间的书，更像是一份需要高度专注和持续投入的学术“工程”。

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我花了些时间仔细研究了这本书的结构和行文风格，感觉它更像是一份详尽的、用于研究生课程的讲义汇编。作者在阐述概念时，倾向于直接引入并迅速深入到数学模型中，这对于那些已经熟悉基本概念的人来说可能非常高效，但对于我这种需要逐步建立直觉理解的读者来说，过程显得有些跳跃和晦涩。比如，关于自旋轨道耦合效应的讨论，虽然提供了详尽的哈密顿量表述和微扰理论分析，但缺乏足够的物理图像来解释这些效应是如何在实际材料中体现的。我希望能看到更多关于实验现象与理论解释之间的桥梁性内容，比如通过具体的实验数据来验证或反驳某些理论模型，但书中这部分似乎被刻意简化或留给了其他文献去阐述。这种高度理论化的处理方式，使得这本书更像是一个工具箱，里面装满了解决特定问题的数学工具，而不是一个能够引导读者探索物理世界的向导。因此，我无法从中获得那种“豁然开朗”的阅读体验，更像是在进行一场严谨的学术演练。

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