Recent Developments in Superconductivity Research pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Martins, Barry P. (EDT)

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:

价格:129

装帧:HRD

isbn号码:9781600214622

丛书系列:

图书标签:

• Superconductivity
• Condensed Matter Physics
• Materials Science
• Physics
• Applied Physics
• High-Temperature Superconductors
• Novel Materials
• Quantum Materials
• Electronic Materials
• Research

凝聚态物理前沿探索：高压下新型量子材料的合成与物性研究 本书聚焦于凝聚态物理领域中，利用极端条件，特别是超高静水压力和强磁场，来驱动和稳定新型量子材料的发现、合成与性能表征。它旨在为材料科学家、凝聚态物理学家以及致力于新能源和量子信息技术开发的科研人员，提供一个深入理解压力诱导相变、电子结构重构及其宏观物性变化的理论框架与实验指导。 --- 第一部分：极端条件下的材料科学基础与技术革新 本部分将详细阐述在高压环境下进行材料合成与原位表征所依赖的核心物理原理和尖端技术。 1. 超高静水压力环境的物理学原理 压力对电子结构的调控效应： 深入探讨压力如何通过压缩晶格常数，改变原子间距，进而影响电子的波函数重叠和能带结构。重点分析能带理论中，压力对费米面拓扑、电子-声子耦合强度（$lambda$ 值）以及库仑相互作用（$U$）的动态影响。 相图的构建与压力诱导的量子临界点： 阐述如何利用压力作为第三个调控维度，系统性地映射材料的宏观相图（如磁性、超导性、绝缘体-金属转变）。特别关注在量子临界点附近，物质展现出的奇异量子涨落行为及其对相关物理性质的非平凡影响。 压力加载的工程挑战与技术瓶颈： 详述目前主流的高压技术，如金刚石对顶砧（DAC）技术的工作极限、压力介质的选择（如惰性气体、分子固体）及其对样品均匀性和化学惰性的影响。探讨如何实现原位加热、光照、以及磁场施加与高压环境的兼容性。 2. 原位同步辐射与中子散射表征技术 高压X射线衍射（XRD）的谱学解析： 介绍如何利用高亮度同步辐射光源获取高分辨率的衍射数据，从而精确测定高压下的晶体结构、晶格动力学（声子谱）以及压力诱导的结构相变。重点解析高压下材料的晶格软化或硬化现象。 高压下的电子结构探测（XPS/ARPES）： 阐述在原位高压池中进行X射线光电子能谱（XPS）和角分辨光电子能谱（ARPES）测量的技术挑战与解决方案。这些技术如何直接揭示压力对核心能级位移、价带顶结构以及狄拉克点或费米面几何形状的实时影响。 中子散射在磁性和声子研究中的应用： 探讨如何利用高能中子束在极端条件下探测磁性结构（如高压下的反铁磁有序、自旋密度波）以及振动模式。 --- 第二部分：压力驱动的奇异物态与新型量子现象 本部分专注于通过施加压力，在传统材料中诱导出或在新型材料中稳定存在的，具有突破性物理意义的量子态。 3. 压力诱导的拓扑量子材料 拓扑绝缘体的晶格稳定性与能带反转： 研究压力如何影响材料的轨道杂化，导致强自旋轨道耦合体系中的能带发生交叉与反转，从而从普通绝缘体转变为拓扑绝缘体或拓扑半金属。 高压下的狄拉克与Weyl半金属： 详细分析压力如何调控狄拉克锥或Weyl点的位置、倾斜度和手性。探讨压力下晶格对称性的降低如何可能导致拓扑平面的坍塌或新的拓扑相的出现，例如，在高压下观察到的拓扑相变边界。 二维材料的高压相工程： 针对石墨烯、过渡金属硫族化合物（TMDs）等二维材料，分析层间距压缩对激子效应、带隙大小以及层间电荷转移的显著影响，及其在超薄尺度上实现电学和磁学调控的可能性。 4. 极端压力下的强关联电子体系 莫特绝缘体的压力诱导金属化： 探讨如何通过压力缩小晶格间距，增强电子的动能项（跳跃积分 $t$），使其最终克服库仑斥力 ($U$)，触发从莫特绝缘体到导体的量子相变。深入分析此过程中电荷有序、自旋有序的竞争与消失。 高压下的新型层状过渡金属氧化物： 关注如镍酸盐、锰酸盐等材料，在高压下晶格畸变被“压平”后，其铁电性、层间耦合及电荷/轨道有序性如何被重构，进而影响其高关联电子行为。 压力调控的费米液体行为与非费米液体态： 利用压力改变电子之间的散射机制和有效相互作用强度，研究电子朗道准粒子极限的偏离，以及在接近量子临界点时，系统展现出的复杂非费米液体特征。 5. 压力辅助下的化学合成与框架材料构建 高压合成的复杂氧化物与化合物： 介绍如何利用高压作为“合成驱动力”，稳定那些在常压下热力学上不稳定，但在高压下具有更小体积的相。这包括新型稀土氢化物、氮化物以及具有特殊结构稳定性的硼化物。 金属氢化物与富氢体系的探索： 详尽描述构建高压下超导金属氢化物的路径。讨论在高压下氢原子间的强相互作用如何导致极高的声子频率，进而驱动极高的电子-声子耦合常数，并预测潜在的常温超导温度。 金属有机框架（MOFs）与共价网络的压力响应： 分析压力对具有开放结构的多孔材料（如MOFs）的塑性与弹性形变。研究压力如何诱导框架坍塌、改变孔道尺寸，从而对吸附、催化性能以及内部电子传输路径产生结构性调控。 --- 第三部分：未来展望与跨学科应用潜力 本部分将讨论从高压物理研究中获得的深刻洞察，如何转化为实际的技术应用和理论突破。 6. 量子计算与能源储存的启示 压力辅助下的量子比特调控： 探讨利用压力精确调控固态量子比特（如色心、量子点）的微环境，以优化其相干时间、调谐耦合强度，并探寻在高应力下更具鲁棒性的量子态。 储氢技术的高压安全与材料设计： 结合高压下金属氢化物稳定性的研究，为开发更安全、高能量密度的固态储氢材料提供理论基础和结构稳定性预测。 极端条件下的新催化剂筛选： 讨论高压环境模拟地球深处或行星内部极端条件，如何帮助科学家发现能够在高应力下保持高活性和高稳定性的新型催化材料，特别是在碳固定或水分解领域。 7. 从高压到常压的材料“记忆效应” 应力释放与亚稳态的保存： 深入研究从高压状态卸载后，材料所能保持的亚稳相的稳定性、维持时间以及其物理性质。分析如何通过引入缺陷工程、化学掺杂或快冷却技术，将高压下获得的理想电子结构“冻结”在常压下。 压力对材料本征缺陷行为的调控： 探究高压对晶格位错、空位等本征缺陷的迁移率和聚集行为的影响，及其对材料宏观力学性能和电荷传输的影响。 本书力求以严谨的实验数据和前沿的理论模型相结合的方式，描绘出利用物理学中最根本的调控参数——压力——来重塑和发现新型量子物质的广阔前景。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆