Spin Wave Confinement pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Demokritov, Sergej O. 编

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2008-8

价格:1352.00 元

装帧:

isbn号码:9789814241069

丛书系列:

图书标签:

自旋波
磁性材料
纳米磁学
微波磁学
磁性薄膜
自旋电子学
拓扑磁性
磁波调控
低维材料
自旋动力学

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具体描述

This book presents recent scientific achievements in the investigation of magnetization dynamics in confined magnetic systems. Introduced by Bloch as plane waves of magnetization in unconfined ferromagnets, spin waves currently play an important role for description of very small magnetic systems ranging from microelements, building the basis for magnetic sensors, down to magnetic nano-contacts.

Spin wave confinement effect was experimentally discovered in the 1990s in permalloy microstripes. The diversity of systems where this effect is observed has been steadily growing since then, most of which will be addressed in this book.

The book includes six chapters which originate from different groups of experimentalists and theoreticians dominating the field since the discovery of the effect. Different chapters of the book reflect different facets of spin wave confinement, providing a comprehensive description of the effect and its place in modern magnetism. It will be of value for scientists and engineers working on magnetic storage elements and magnetic logic, and is also suitable as an advanced textbook for graduate students.

Contents:Quantized Spin-Wave Models Due to Lateral Confinement (S O Demokritov & V E Demidov); Brillouin Light Scattering Study of Spin Dynamics in Patterned Nano-Elements: From Single-Layer to Multilayered Structures (G Gubbiotti et al.); Non-Uniform Magnetization Dynamics in Ultra-Small Ferromagnetic Planar Elements (V V Kruglyak et al.); Mode Structure of Ferromagnetic Squares (M Bailleul & C Back); Spin Waves in the Inhomogeneous Internal Field of Nanostructured Rings (D Grundler et al.); Localized Spin Wave Modes Excited by Spin-Polarized Current (A N Slavin & V S Tiberkevich).

好的，这是一本关于凝聚态物理中拓扑绝缘体中量子输运现象的专著的简介。 --- 书名：拓扑场论与低维电子系统中的非阿贝尔编织内容简介：本书深入探讨了在凝聚态物理的尖端领域——拓扑绝缘体和拓扑超导体中，如何观测、理解并操控具有非阿贝尔统计特性的准粒子激发。我们聚焦于拓扑系统中的量子输运行为，特别是那些由马约拉纳费米子（Majorana Fermions）等激发所驱动的现象。第一部分：拓扑序的数学基础与量子信息视角本书的开篇部分，我们首先为读者打下坚实的理论基础，重点阐述描述拓扑相的数学工具。不同于传统的朗道范式，拓扑序不依赖于局域序参量，而是由全局拓扑不变量所决定。我们详细介绍了张量网络（Tensor Networks）——尤其是树形张量网络（MERA）——在编码和模拟具有纠缠结构的多体系统中的应用。这部分内容不仅覆盖了经典的Chern-Simons理论，还引入了更广义的Chern-Simons理论（CSL）在描述拓扑量子场论（TQFT）中的作用。我们着重分析了TQFT如何通过其边界条件来预测系统的宏观性质。我们探讨了如何利用量子信息论的语言来量化拓扑纠缠（Topological Entanglement）。通过引入纠缠熵（Entanglement Entropy）和纠错码（Error-Correcting Codes）的拓扑保护特性，读者可以理解拓扑保护的鲁棒性来源。特别是，我们详细分析了Kitaev链模型及其在二维和三维体系中的推广，揭示了其非阿贝尔准粒子的内在关联。第二部分：非阿贝尔统计与马约拉纳费米子本书的核心章节深入研究了非阿贝尔准粒子的物理特性。与标准的玻色子和费米子不同，非阿贝尔准粒子在空间中进行编织（Braiding）操作时，系统的量子态会发生不可交换的变换。我们详细阐述了如何利用拓扑材料（如分数霍尔效应系统或p波超导体）的边缘激发来产生和操控这些准粒子。我们提供了构建和模拟马约拉纳零能模（Majorana Zero Modes, MZMs）的详细方案。这些零能模通常出现在拓扑超导体的涡旋核心或边缘。通过求解Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，我们精确计算了MZM的能谱和空间分布。更进一步，本书探讨了如何通过外部电势或磁场梯度来诱导或拓扑保护MZMs的形成，并分析了其在拓扑量子计算中的潜力。第三部分：编织操作与拓扑量子门非阿贝尔准粒子的重要性在于其编织操作构成了拓扑量子计算的基本逻辑门。本部分详细解析了编织操作的物理实现和理论描述。我们介绍了如何通过缓慢移动准粒子来实现准粒子的“交换”或“编织”，这种操作的非局部性和拓扑保护性保证了计算的抗噪能力。我们构建了具体的编织路径模型，并运用表示论（Representation Theory）来描述编织操作对系统希尔伯特空间的影响。特别是，我们分析了如何利用三个或更多个马约拉纳费米子的编织来实现通用量子计算所需的酉变换（Unitary Transformations）。本书详细展示了如何将这些编织操作映射到实际的电学或扫描隧道显微镜（STM）测量中，以期实现对量子比特操作的直接观测。第四部分：实验观测与未来挑战最后，本书回顾了当前实验物理学在拓扑系统中探测非阿贝尔准粒子所取得的进展和面临的挑战。我们讨论了通过扫描隧道谱学（STS）观测局域态密度（LDOS）中零偏压峰（Zero-Bias Peak）的实验技术，以及如何通过非局部电导测量来验证准粒子的非阿贝尔特性。我们还评估了实现大规模、高保真度拓扑量子比特的技术瓶颈，例如在三维拓扑绝缘体中实现稳定的涡旋结构，以及如何区分拓扑零能模与非拓扑缺陷导致的零能态。本书对如何设计更复杂的拓扑序系统，如使用多层膜结构或应变工程来控制拓扑相变，提供了前瞻性的讨论。读者对象：本书适合于凝聚态物理、量子信息科学、理论物理等领域的高年级本科生、研究生以及相关领域的研究人员。它要求读者具备扎实的量子力学和固体物理基础，并对先进的场论和拓扑概念有初步了解。本书旨在桥接理论计算与前沿实验现象之间的鸿沟，为深入理解和利用拓扑量子现象提供全面的理论框架和实践指导。