Thin-film Silicon pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Shah, Arvind Victor/ Droz, Corinne

出品人:

页数:430

译者:

出版时间:

价格:772.00 元

装帧:

isbn号码:9781420066746

丛书系列:

图书标签:

• 薄膜硅
• 非晶硅
• 太阳能电池
• 半导体
• 材料科学
• 薄膜技术
• 光电材料
• 硅材料
• 电子器件
• 材料工程

好的，这是一份关于一本名为《薄膜硅》（Thin-film Silicon）的书籍的详细内容简介，该简介严格排除了任何关于“薄膜硅”主题的内容，着重描述了其他可能在科学或技术领域中出现的书籍的详尽内容。 --- 《量子场论中的规范对称性与拓扑效应》 导论与基础概念回顾 本书旨在为物理学研究者和高级研究生提供一个全面而深入的指南，探讨在量子场论（QFT）的框架下，规范对称性如何与拓扑结构相互作用，并最终引出现象学上可观测的拓扑效应。全书结构严谨，从量子场论的基础公设出发，逐步引入规范场论的核心概念，特别是与杨-米尔斯理论相关的复杂结构。 第一章将详尽回顾经典场论中的规范不变性原理，阐述其在拉格朗日量构造中的核心作用。我们不从薄膜材料的性质入手，而是专注于场论的数学结构，讨论微分几何中的主纤维丛（Principal Fiber Bundles）与联络（Connections）如何具体化规范对称群的无限维自由度。 规范场的量子化与路径积分 第二章深入研究规范场的量子化过程，重点对比了正则量子化方法和路径积分（Path Integral）表述。在路径积分部分，我们将详细剖析规范冗余（Gauge Redundancy）在积分中引发的对偶问题——Faddeev-Popov 鬼场（Ghost Fields）的引入。这一过程的细致推导，将帮助读者理解，为何在计算散射矩阵时，必须引入这些人为的“伪粒子”来保证理论的幺正性与物理完备性。 随后，第三章探讨了在非阿贝尔规范理论（如$SU(N)$群）中，规范场的量子涨落如何导致诸如夸克禁闭（Confinement）等现象的早期理论模型。我们关注的是QCD背景下的基本假设，而非任何固态物理中的介质效应。 拓扑场论的引入 本书的核心部分始于第四章，介绍拓扑量子场论（TQFT）的概念。与传统关注局部物理的场论不同，TQFT 关注的是在不同空间流形上计算出的拓扑不变量，这些不变量对流形的几何形变是鲁棒的。我们将详细阐述Edward Witten关于二维共形场论与拓扑场论之间深刻联系的贡献。重点将放在Chern-Simons 理论上，它在三维空间中作为一种纯拓扑的场论模型，其作用量完全由联络的拓扑性质决定，不依赖于度规（Metric）的选择。 第五章则专注于拓扑荷（Topological Charges）的数学定义。我们将从怀特曼（Witten）对规范场中的实例——如瞬子（Instantons）——的分析入手，解释如何利用拓扑荷的荷守恒定律来证明某些物理过程的禁戒性，例如非微扰效应在规范场中的角色。这部分内容完全基于四维欧几里得时空中的规范场配置空间结构。 规范对称性与拓扑不变量的联系 第六章是全书的桥梁，探讨规范群的拓扑性质如何直接影响场论的物理输出。我们讨论Wess-Zumino-Witten (WZW) 项的构造，以及它在异常（Anomalies）现象中的关键作用。WZW 项的出现，揭示了微观规范不变性与宏观有效作用量中拓扑保护的对称性之间的张力。本书将详细演示如何通过对WZW项的精确处理，解决早期规范理论中理论自洽性的难题。 第七章深入研究了在非平凡拓扑空间中，规范场的经典解——如磁单极子（Magnetic Monopoles）和规范扭结（Gauge Knots）。在三维理论中，如Chern-Simons理论，磁单极子对应于规范场的特定构型，我们利用Thom-Bondi 结构来分类这些解的拓扑性质。 拓扑效应的低能物理学应用 第八章将这些纯理论概念应用于低能有效场论的构建。重点分析了霍尔效应（Quantum Hall Effect）的理论描述，将其视为二维电子气系统中，规范对称性在破缺情况下，系统能级拓扑结构（如Chern数）的宏观体现。我们完全从规范场论的视角，导出陈氏示性数（Chern Numbers）在能带结构计算中的核心地位，强调电子的动力学路径与布里渊区（Brillouin Zone）的拓扑性质之间的内在联系，完全避开固体能带的实际晶格结构细节。 第九章扩展至描述拓扑绝缘体（Topological Insulators）的有效理论模型。这里的“拓扑”来源于狄拉克方程在特定对称性保护下的结构稳定性。我们利用$mathbb{Z}_2$不变量来表征系统的拓扑分类，并将其与系统中时间反演对称性（Time-Reversal Symmetry）的保护机制联系起来。这部分内容侧重于如何利用拓扑不变量来预测表面态的存在性，而非讨论薄层材料的生长或厚度依赖性。 进阶课题与展望 第十章将讨论更前沿的课题，例如Chern-Simons 理论在任何子理论中的应用潜力，以及它如何与AdS/CFT 对偶中的引力理论相互关联。我们探讨了规范对称性在边界理论与体理论之间的映射关系，并概述了规范场论在量子引力探索中的理论工具价值。 本书的结语部分总结了规范对称性在维护量子场论自洽性、赋予物理量拓扑保护，以及指导我们理解复杂量子现象中的不可替代的作用。全书的视角始终聚焦于从基础的量子场论原理出发，通过深入的数学物理方法，解析规范场与拓扑结构之间的深刻耦合。 ---

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