Polarized Electron/Polarized Photon Physics (Physics of Atoms and Molecules) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Kleinpoppen, Hans; Newell, W. R.; Kleinpoppen, H.

出品人:

页数:362

译者:

出版时间:1995-10-31

价格:USD 219.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780306451317

丛书系列:

图书标签:

• Polarization
• Electron Physics
• Photon Physics
• Atomic Physics
• Molecular Physics
• Quantum Mechanics
• Spectroscopy
• Optical Physics
• Particle Physics
• Physics

原子与分子物理学前沿： 基于新型材料的凝聚态物理研究 图书简介 本书深入探讨了凝聚态物理学在新型功能材料领域的前沿研究，重点关注材料结构、电子输运特性及其在能源、信息技术中的应用潜力。全书旨在为高年级本科生、研究生及相关领域的研究人员提供一个全面、深入的知识框架，以理解如何通过材料设计来调控宏观物理性质。 第一部分： 新型功能材料的合成与表征 本部分首先介绍了用于构建先进电子器件和光电器件所需的新型半导体材料和低维纳米结构。 第一章：晶体生长技术与缺陷工程 详细阐述了化学气相沉积（CVD）、分子束外延（MBE）等主流晶体生长技术，并着重讨论了如何通过精确控制生长参数来优化材料的晶格质量和界面结构。缺陷工程是本章的核心内容，涵盖了点缺陷、位错和孪晶界如何影响材料的电学和光学性能，并介绍了利用特定缺陷来引入或增强材料的功能性（如半导体掺杂和催化活性）。 第二章：先进表征技术在材料科学中的应用 本章系统梳理了用于探测材料微观结构的实验方法。包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和扫描隧道显微镜（STM）在原子尺度形貌分析中的应用。同时，详细介绍了同步辐射光源下的X射线吸收精细结构（XAFS）和X射线光电子能谱（XPS）如何用于确定元素的价态和局部化学环境。对于理解电子态，拉曼光谱和光致发光（PL）谱的原理和数据解析方法被给予了充分的篇幅。 第二部分： 电子结构与输运性质的理论模型 本部分聚焦于理论物理模型，用以解释和预测材料中的电子行为。 第三章：基于第一性原理的材料设计 本章从量子力学的基本原理出发，详细介绍了密度泛函理论（DFT）在计算材料基态性质中的应用。内容涵盖了泛函的选择、自洽计算的流程、能带结构、态密度（DOS）的计算，以及如何利用这些计算结果来预测材料的光学吸收边和载流子有效质量。此外，还讨论了超越标准DFT的先进方法，如GW近似在准确预测激发态性质中的作用。 第四章：强关联电子体系的输运现象 针对具有强电子间相互作用的材料，如过渡金属氧化物，本章深入探讨了莫特绝缘体、电荷密度波（CDW）和磁性有序对输运性质的影响。引入了哈伯德模型及其平均场近似，解释了电阻率的非寻常温度依赖性。此外，还涉及了电荷泵浦效应和隧道效应在界面处的建模方法。 第三部分： 光电相互作用与器件物理 本部分将理论与实践相结合，探讨了材料如何与光子相互作用，以及这些相互作用如何被应用于设计高效的光电器件。 第五章：载流子动力学与弛豫过程 详细分析了光激发后电子-空穴对的产生、弛豫和复合机制。本章涵盖了电子-声子散射、电子-电子散射对载流子寿命的影响。介绍了超快光谱技术，如飞秒瞬态吸收光谱（TA S），如何实时观测载流子的能量和空间演化，从而揭示材料内部的能量传递路径。 第六章：新型光电器件的界面物理 重点研究了光伏电池、LED和光电探测器中的关键界面——异质结和电极界面。讨论了肖特基势垒的形成、界面态的密度及其对器件性能（如开路电压和量子效率）的制约。如何通过表面钝化和界面工程来降低非辐射复合，是本章的实践重点。 第七章：拓扑材料中的电子拓扑性质 本章作为对传统能带理论的拓展，介绍了拓扑绝缘体和拓扑半金属的概念。重点阐述了表面/边缘的受保护的无能隙狄拉克锥态，以及这些拓扑表面态对电荷输运的独特贡献。本章还涉及了如何利用磁场或应变来诱导或消除拓扑相变。 总结与展望 全书最后总结了当前凝聚态物理研究中尚未解决的关键科学问题，并展望了自旋电子学、热电材料和新型量子计算平台在材料科学中的发展方向，鼓励读者将理论理解应用于实际的材料创新中。本书内容严谨，数据详实，图表丰富，是理解现代凝聚态物理复杂系统的必备参考书。

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阅读体验上，这本书的难度曲线设置得相当巧妙，它没有一开始就抛出难以理解的数学公式，而是先用定性的描述来建立读者的物理直觉。例如，在讨论电子自旋的实验验证部分，作者花了大量篇幅回顾了斯特恩-格拉赫实验的精妙之处，并详尽分析了实验结果对经典物理模型的颠覆性意义。这种叙事方式让读者能够充分体会到物理学发展的历史脉络和思想演变。此外，书中穿插的“思考题”部分设计得非常具有启发性，它们往往不是简单的数值计算，而是要求读者对某一物理现象进行深入的哲学或概念层面的反思，极大地激发了我的求知欲。全书的语言风格偏向于学院派，用词精准，但又不失温度，像是经验丰富的老教授在为你进行一对一的辅导，时不时地会用一些生动的历史轶事来点缀枯燥的理论推导，使得长篇阅读不易产生疲劳感。

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总体而言，这本书的深度和广度都远远超出了我对一本标准教材的预期。它不仅仅停留在现象的描述层面，而是深入挖掘了电子和光子在量子层面相互作用的根本机制。书中对于不同能级跃迁过程中偏振特性的讨论，结合了群论的工具，将抽象的对称性原理与具体的物理结果紧密联系起来，形成了一个非常完整的认知闭环。对于那些已经掌握了基础量子力学，并计划向原子分子物理、量子光学或凝聚态物理等领域深造的研究生和高级本科生来说，这本书无疑是一本不可多得的“内功心法”。它不仅提供了知识，更塑造了一种严谨的、探索自然的科学思维方式，让我对微观世界的复杂美感有了更深层次的理解和敬畏。

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这本书的封面设计非常引人注目，那种深邃的蓝色背景与高对比度的文字排版，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我打开这本书时，最先关注的是它的目录结构，发现作者对量子电动力学（QED）的基础概念做了非常详尽的铺垫，尤其是关于角动量和自旋的讨论，简直可以说是一堂精彩的微观粒子物理入门课。书中对于如何从薛定谔方程出发，逐步引入狄拉克方程，并最终过渡到描述自旋和相对论效应的部分，逻辑链条衔接得非常自然，即便是初次接触这些复杂理论的读者，也能跟随作者的思路一步步深入。特别值得一提的是，作者在解释光子与电子相互作用的费曼图时，使用的类比和图示都极其清晰，避免了纯数学推导带来的枯燥感。通过这本书，我感觉自己不仅是在学习知识点，更是在领会物理学家们是如何构建和理解微观世界的复杂图景的。它为后续更深层次的课题，比如量子场论，打下了坚实的基础。

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深入到具体章节，我对书中关于偏振态描述的数学工具部分印象尤为深刻。作者并没有满足于二维的斯托克斯参量，而是相当全面地介绍了利用密度矩阵和量子态矢量来描述混合态和纯态的优劣。在处理多个相互作用粒子的偏振关联时，书中展示了如何运用张量积和投影算符来清晰地分离和量化不同自由度之间的纠缠程度。这种对数学工具的全面覆盖，使得这本书不仅仅是一本理论介绍，更像是一本高级实验数据分析的参考手册。我在尝试用它来理解一些最新的超快光谱学文献时，发现书中提供的理论框架和计算方法几乎可以无缝衔接，这对于想要将理论应用于前沿研究的读者来说，无疑是一个巨大的加分项。作者在保持理论严谨性的同时，又确保了其实用性，这种平衡把握得恰到好处。

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这本书的排版和印刷质量也值得称赞。纸张的选取既保证了墨水不易洇开，又提供了舒适的阅读触感，长时间在图书馆翻阅也不会感到刺眼。尤其是在处理那些复杂的矩阵运算和微分方程时，公式的行距和字体大小都经过了精心调整，极大地降低了阅读中的视觉负担。我注意到，书中对于某些关键性的定理或推导，会用特殊的边框或字体进行突出显示，这对于在复习或快速检索信息时提供了极大的便利。这种对细节的关注，体现了出版方对学术著作应有的尊重。如果说有什么可以改进的地方，或许是索引部分可以更加细致一些，如果能按概念的出现顺序和深度进行多维度索引，那查找特定知识点将会更为高效便捷。

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