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出版者:Cambridge Univ Press

作者:Jain, Jainendra K.

出品人:

页数:543

译者:

出版时间:2007-3

价格:$90.00

装帧:HRD

isbn号码:9780521862325

丛书系列:

图书标签:

• 复合费米子
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跨越维度的探索：量子材料的奇幻旅程 书名： 物质的低语：从晶格振动到拓扑相变 作者： [虚构作者姓名，例如：艾莉森·维克斯] 出版社： [虚构出版社名称，例如：先驱科学出版社] --- 内容简介： 本书旨在带领读者深入探索凝聚态物理学的前沿领域，尤其侧重于描述和解析在极端物理条件下，普通物质如何涌现出令人惊叹的、全新的物理性质。我们抛开了经典物理学的束缚，进入一个由量子力学主导的微观世界，一个充满不确定性、纠缠态和集体涌现行为的领域。 《物质的低语》 不是一本标准的教科书，它更像是一次精心设计的、层层递进的学术探险。我们将从最基础的晶格振动——声子（Phonons）——开始，这看似简单的集体激发，却是理解固体热学和电学性质的基石。通过对费米子和玻色子统计行为的深入分析，读者将建立起理解复杂量子系统的必要数学和物理框架。 第一部分：集体激发与能带结构——秩序的诞生 本部分首先回顾了固体物理学的核心概念，但将重点放在非微扰的描述上。我们详细讨论了布洛赫定理（Bloch’s Theorem）的物理意义，阐释了电子在周期性势场中如何形成能带结构，以及这些结构如何决定材料的导电性。 声子谱的精细结构： 不仅分析了长波极限下的声学和光学支，更深入探讨了石墨烯和二维材料中声子色散关系的奇异性，以及它们如何影响电子-声子散射和材料的热导率。 电子-电子相互作用的初步： 我们引入了随机相近似 (RPA) 和 平均场理论 (Mean-Field Theory)，用以初步处理电子间的库仑排斥，为后续的相变讨论打下基础。特别是对朗道费米液体理论的重新阐述，强调了准粒子概念的局限性及其在描述强关联系统时的失效。 第二部分：强关联系统与相变——对称性的破碎 在强相互作用的体系中，单个粒子的描述不再有效，系统展现出宏观的集体行为。本部分是全书的理论核心之一，专注于理解物质的量子相变。 哈伯德模型 (Hubbard Model) 的多面性： 我们将哈伯德模型视为理解电子定位（Mott Insulators）和磁性（Antiferromagnetism）的通用语言。通过对不同维度和不同填充数下的求解尝试，我们揭示了从绝缘体到金属的转变机制，这其中涉及到电子的局部涨落和自旋的有序。 多极序的涌现： 传统上我们关注电荷和自旋序，但本书将显著篇幅用于探讨轨道自由度和位移有序 (Polar Ordering)。我们详细分析了电子-声子耦合如何驱动姜-泰勒效应 (Jahn-Teller Effect)，以及如何导致材料从顺电态转变为铁电态。这一部分将利用有效哈密顿量的方法，展示如何将复杂的电子轨道运动转化为可解的晶格动力学问题。 第三部分：拓扑材料：超越能带的几何视角 本书的后半部分将目光转向过去二十年凝聚态物理中最激动人心的领域——拓扑物态。我们强调，拓扑性质的描述，本质上是对系统“几何结构”的分类，而非依赖于能量间隙的大小。 从布赫纳空间到拓扑不变量： 我们将布里渊区（k-space）视为一个拓扑空间，并引入陈数 (Chern Number) 和 Z2 不变量的概念。读者将学习如何利用波函数的几何相位（Berry Phase）来计算这些拓扑量，理解它们与物理边界现象之间的深刻联系。 二维拓扑绝缘体与狄拉克锥： 对量子霍尔效应的机制回顾之后，我们重点解析时间反演对称保护的拓扑绝缘体 (TIs)。通过对狄拉克方程在材料中的低能有效描述，展示了表面态的无能隙特性，以及这些拓扑保护的表面态对杂质散射的免疫性。 高阶拓扑与非阿贝尔统计的曙光： 我们探讨了拓扑概念的最新拓展，包括高阶拓扑绝缘体（拥有拓扑保护的角点或边态）和分数霍尔效应（可能蕴含非阿贝尔准粒子，对拓扑量子计算至关重要）。 第四部分：准粒子与新兴的集体现象 最后一部分关注在特定调控下，系统中涌现出的新型准粒子激发态。 激子、极化激元与光子-物质耦合： 探讨在强光场下，电子和空穴形成的束缚态——激子。我们分析了如何通过将激子置于光学微腔中，实现光子-激子杂化，形成新的准粒子——极化激元，并研究其在玻色-爱因斯坦凝聚体中的行为。 自旋电子学与马约拉纳费米子： 侧重于利用电子的自旋自由度。我们详细分析了自旋霍尔效应和反常霍尔效应的微观机制。最后，本书以对马约拉纳零能模的深入探讨作结，阐述其在超导体系中的可能出现条件，以及它们作为非阿贝尔准粒子的潜力，为读者打开了通往下一代信息处理技术的窗口。 --- 目标读者： 物理学、材料科学、电子工程领域的高年级本科生、研究生，以及希望全面更新其知识体系的科研人员。本书要求读者具备扎实的量子力学和经典电动力学基础。 本书特色： 强调物理图像： 理论推导中穿插大量对物理现象的直观阐释，避免纯粹的数学堆砌。 跨越学科的整合： 系统性地将热学、电学、磁学、光学和拓扑性质整合在统一的量子框架下。 面向前沿： 深入讲解了当前凝聚态物理研究中最热门的几个方向，确保内容的时效性和创新性。 通过阅读《物质的低语》，读者将能够以全新的视角审视我们周围的物质世界，理解隐藏在原子排列之下，那令人敬畏的、由量子规律编织而成的复杂秩序与涌现之美。

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我拿到《Composite Fermions》这本书的时候，并没有立刻开始阅读。我先是仔细地研究了它的目录和前言。我发现这本书的结构非常清晰，而且作者在前言中明确地阐述了本书的目标读者和阅读方法。这让我感到很安心。我喜欢作者在书中不断地强调物理直觉的重要性，他鼓励读者去思考，去质疑，而不是被动地接受。我尤其欣赏书中对于各种实验证据的引用，这让抽象的理论有了坚实的基础。我曾阅读过一些理论物理的书籍，但往往感觉脱离了现实，而这本书则让我看到了理论与实验是如何相互促进的。我记得有一个章节，详细地介绍了实验中如何观测到复合费米子，作者用非常生动的语言描述了实验装置和测量过程，让我仿佛亲身经历了一般。这本书让我明白，即使是最前沿的物理概念，也离不开严谨的实验验证。我曾因为书中的某个数学公式而感到困惑，但当我回顾前面关于其物理意义的解释时，茅塞顿塞。这本书教会我的，不仅仅是知识本身，更是一种科学探究的严谨态度和方法论。

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这本书的名字《Composite Fermions》就足够吸引人了，它在我心中播下了探索的种子。我一直对那些能够解释物质在极端环境下行为的物理理论充满兴趣，而“复合费米子”这个概念，似乎就指向了这样一个未知的领域。我特别欣赏作者在书中对物理直觉的培养，他并没有一开始就用大量数学公式轰炸读者，而是通过一些巧妙的比喻和类比，引导读者去感受那些抽象的概念。我记得书中关于“集体激发”的讨论，作者将其与复合费米子的形成过程巧妙地联系起来，让我对“涌现”这个概念有了更深刻的理解。我能感受到作者在构建这个理论时所付出的心血，他将不同领域的知识巧妙地融合在一起，形成了一个逻辑严谨而又极具吸引力的理论体系。阅读这本书的过程中，我仿佛置身于一个充满未知的实验室，与作者一同探索那些隐藏在微观世界深处的奥秘。这本书不仅仅是关于复合费米子的知识，更是一次对量子世界深刻而又迷人的探索之旅，它拓宽了我的视野，加深了我对科学的理解。

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老实说，这本书的题目《Composite Fermions》对我来说，就像是开启了一扇通往未知领域的大门。我一直对量子力学中那些奇特而又迷人的现象充满好奇，但往往受限于概念的抽象和公式的复杂。这本书的出现，恰恰填补了我在这方面的认知空白。我喜欢它从一个宏观的、甚至有点哲学的高度切入，探讨物质在极端条件下的奇特行为。作者的语言风格非常独特，他既有科学家的严谨，又不乏学者的洞察力。在我看来，这本书并非一本简单的教科书，更像是一部关于“量子纠缠”、“涌现现象”以及“新物质形态”的百科全书。我尤其着迷于书中关于“分数量子霍尔效应”的讨论，作者将这个看似遥不可及的物理现象，通过一系列精巧的论证，与复合费米子的概念紧密地联系起来。我能感受到作者在构建这个理论时所付出的巨大努力，以及他对这一领域深入骨髓的理解。阅读这本书的过程中，我仿佛置身于一个充满未知的实验室，与作者一同探索那些隐藏在微观世界深处的奥秘。书中的每一个章节，都像是一个小小的宇宙，等待着我去发现和解读。我曾无数次在夜晚，手捧此书，沉思于那些关于量子世界的奇妙构想，感觉自己的思维被极大地拓展了。

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当我第一次看到《Composite Fermions》这本书时，我被它深邃的题目所吸引。我一直对量子世界那些看似违反直觉的现象感到着迷，但往往苦于找不到合适的入门途径。这本书的出现，恰恰满足了我内心深处的探索欲。我喜欢作者在书中展现出的那种对物理学的热情，他能够用一种非常引人入胜的方式来解释那些复杂的理论。我尤其对书中关于“拓扑序”和“分数统计”的阐述印象深刻，这些概念对于我来说是全新的，但作者通过清晰的类比和生动的例子，让我逐渐领悟了其中的奥妙。我能感受到作者在构建这一理论时所付出的心血，他将不同领域的知识巧妙地融合在一起，形成了一个完整的理论体系。阅读这本书的过程中，我仿佛置身于一个充满未知的实验室，与作者一同探索那些隐藏在微观世界深处的奥秘。这本书不仅仅是一本关于复合费米子的科普读物，更是一次对量子世界深刻而又迷人的探险。我感觉自己的思维被极大地拓宽，我对物理学的兴趣也更加浓厚了。

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我最早是被《Composite Fermions》的题目所吸引。我一直对物理学中那些“不寻常”的粒子和现象感到好奇，而“复合费米子”这个词，本身就带着一种神秘感和探索的召唤。我喜欢作者在书中展现出的那种严谨的科学态度，但他又并非枯燥乏味。他能够用一种非常生动和易懂的方式来解释那些复杂的物理概念。我尤其对书中关于“分数统计”的讲解印象深刻，这对我来说是一个全新的概念，颠覆了我过去对粒子统计的认知。作者通过精心设计的例子和图示，让我逐渐理解了为什么在这种特殊的系统中，粒子不再遵循经典的费米-狄拉克统计。我能感受到作者在构建这个理论时所付出的巨大努力，以及他对这一领域深入骨髓的理解。这本书不仅仅是一本关于复合费米子的理论书籍，更像是一次对量子世界深刻而又迷人的探索之旅。我曾无数次在阅读中停下来，试图消化其中的知识，并对作者的智慧和洞察力感到由衷的赞叹。

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这本书的封面设计，在我看来，就已经暗示了其内容的深度和广度。一种莫名的吸引力驱使我将它从书架上取下。我一直对那些能解释宏观世界奇特现象的微观理论很感兴趣，而《Composite Fermions》这本书名，正好触及了我内心深处的求知欲。翻开书页，我立刻被作者那独特的写作风格所吸引。他能够将那些极其抽象和复杂的概念，用一种清晰而又富有洞察力的方式呈现出来。我尤其喜欢书中对“涌现”这个概念的阐释，作者将其与复合费米子的形成过程紧密地联系在一起，让我对“整体大于部分之和”有了更深刻的理解。书中的每一个论证都如同精密的链条，环环相扣，引人入胜。我曾无数次在阅读中停下来，反复咀嚼其中的某个句子，试图理解其背后更深层的含义。这本书的阅读过程，与其说是在获取知识，不如说是在进行一场思维的洗礼。我感觉自己的认知边界被不断地拓展，我对量子世界的理解也上升到了一个全新的高度。这本书不仅仅是关于复合费米子的理论，更是一本关于如何思考、如何理解复杂系统的入门指南。

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我必须承认，我在接触这本书之前，对凝聚态物理的了解仅限于一些基础概念。所以，当我看到《Composite Fermions》这本书名时，我最先的反应是：“这是什么？是不是很难？”然而，我的朋友，一位资深的理论物理学家，极力向我推荐了这本书，并告诉我它会彻底改变我对量子世界的认知。抱着忐忑的心情，我开始阅读。起初，我被大量的数学推导和复杂的物理模型吓到，感觉自己像是在一片信息洪流中挣扎。但是，我并没有因此放弃。我采用了“战术性阅读”的方法，先通读一遍，对整体框架有个大概了解，然后再逐章逐节地深入研究。我发现，作者在解释最核心的概念时，并没有回避其复杂性，但他巧妙地将其分解成更小的、易于理解的部分。我特别喜欢书中关于“分数统计”的章节，这对我来说是一个全新的概念，颠覆了我过去对粒子统计的认知。作者通过生动的插图和清晰的阐述，让我逐渐理解了为什么在这种特殊的系统中，粒子不再遵循经典的费米-狄拉克统计。这种对前沿物理概念的深入剖析，让我对科学的边界有了更深的敬畏。我甚至开始主动去查阅一些背景资料，以更好地理解书中的内容。这本书的阅读过程，与其说是在学习知识，不如说是在进行一场智力冒险，每一次克服一个难点，都带来巨大的成就感。

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我是在一次偶然的机会中发现了《Composite Fermions》这本书的。我一直对量子物理学中那些“反常识”的现象充满好奇，而这本书的题目，似乎就预示着一种超越寻常的物理实体。我被作者那严谨而又富有诗意的写作风格所吸引。他并没有一开始就抛出晦涩难懂的数学公式，而是循序渐进地引导读者进入一个全新的概念世界。我尤其喜欢书中对于“统计力学”和“量子场论”的结合，这让我看到了不同物理分支之间的精妙联系。我能感受到作者在字里行间投入的热情，他对复合费米子这一领域的热爱溢于言表。这本书不仅仅是一本技术性的教材，更像是一次与一位睿智的导师的深度对话，他耐心地解答我每一个潜在的疑问，引领我一步步揭开事物的真相。我曾一度在某个章节卡住了，感觉自己无法再前进，但当我静下心来，重新阅读前面的内容，再结合作者提供的引导，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。这本书教会我的，不仅仅是复合费米子的知识，更是一种解决问题的思路和方法，一种对科学探索精神的敬畏。

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这本书的封面设计就吸引了我，那种深邃的蓝色背景，点缀着抽象的粒子轨迹，似乎在诉说着某种超越寻常的物理现象。我至今还记得第一次在书店拿起它时的那种冲动，虽然我对复合费米子的具体理论知之甚少，但书名本身就带有一种神秘感和探索未知的召唤力。我当时就在想，这到底是什么样的“复合”？它们又为何被称为“费米子”？这之间又隐藏着怎样精妙的物理联系？带着这份好奇，我毫不犹豫地将它收入囊中。在翻开书的第一页时，我被那种严谨而又充满诗意的语言所吸引。作者并没有一开始就抛出晦涩难懂的数学公式，而是循序渐进地引导读者进入一个全新的概念世界。我尤其欣赏作者对于物理直觉的培养，他会用一些形象的比喻和类比来解释那些抽象的概念，让我在面对复杂的理论时，也能找到一丝丝理解的曙光。我能感受到作者在字里行间投入的热情，他对复合费米子这一领域的热爱溢于言表。这本书不仅仅是一本技术性的教材，更像是一次与一位睿智的导师的深度对话，他耐心地解答我每一个潜在的疑问，引领我一步步揭开事物的真相。我曾一度在某个章节卡住了，感觉自己无法再前进，但当我静下心来，重新阅读前面的内容，再结合作者提供的引导，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。这本书教会我的，不仅仅是复合费米子的知识，更是一种解决问题的思路和方法，一种对科学探索精神的敬畏。

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这本书的封面设计，在我看来，就充满了探索未知和宇宙奥秘的暗示。我一直对那些能够解释物质在极端条件下行为的理论很感兴趣，而《Composite Fermions》这个书名，恰恰触及了我内心的求知欲。《Composite Fermions》这本书，对我来说，就像是开启了一扇通往物理学前沿的大门。我喜欢作者在书中展现出的那种对物理学原理的深刻理解，他能够用一种非常清晰而又富有启发性的方式来解释那些复杂的概念。我尤其对书中关于“量子纠缠”和“涌现”的讨论印象深刻，这些概念对于我来说是前所未有的，但作者通过生动的类比和深入的讲解，让我逐渐领悟了其中的奥妙。我能感受到作者在构建这一理论时所付出的心血，他将不同领域的知识巧妙地融合在一起，形成了一个逻辑严谨而又极具吸引力的理论体系。阅读这本书的过程中，我仿佛置身于一个充满未知的实验室，与作者一同探索那些隐藏在微观世界深处的奥秘。这本书不仅仅是关于复合费米子的知识，更是一次对量子世界深刻而又迷人的探险，让我对科学的边界有了更深的敬畏。

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