强关联电子系统中的量子场论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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纳高萨（N.Nagaosa） 著

图书标签:

• 量子场论
• 强关联电子系统
• 凝聚态物理
• 量子多体问题
• 电子结构
• 计算物理
• 材料物理
• 拓扑物态
• 相变
• 量子材料

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510024047

版次：1

商品编码：10516014

包装：平装

开本：24开

出版时间：2010-08-01

用纸：胶版纸

页数：170

正文语种：英文

内容简介

Research on electronic systems in condensed matter physics is at present developing very rapidly, where the main focus is changing from the "single-particle problem" to the "many-particle problem". That is, the main research interest changed from phenomena that can be understood in the single particle picture, as, for example, in band theory, to phenomena that arise owing to the interaction between many electrons.

内页插图

目录

1. The One-Dimensional Quantum Spin Chain
1.1 The S = 1/2 XXZ Spin Chain
1.2 The Jordan-Wigner Transformation and the Quantum Kink
1.3 The Bethe Ansatz and the Exact Solution
2. Quantum Field Theory in 1+1 Dimensions
2.1 Bosonization
2.2 Conformal Field Theory
2.3 The Non-linear Sigma Model
3. Strongly Correlated Electronic Systems
3.1 Models of Strongly Correlated Electronic Systems
3.2 Spin-Charge Separation in One Dimension
3.3 Magnetic Ordering in Strongly Correlated Electronic Systems
3.4 Self-consistent Renormalization Theory
4. Local Electron Correlation
4.1 The Kondo Effect
4.2 Dynamical Mean Field Theory
5. Gauge Theory of Strongly Correlated Electronic Systems.
5.1 Gauge Theory of Quantum Anti-ferromagnets
5.2 Gauge Theory of the Doped Mott Insulator
5.3 Gauge Theory of Quantum Hall Liquids
Appendix
A. Complex Functions
A.1 Projection from the z-Plane to the w-Plane
A.2 Contour Integral of f(z) Around the Path C
B. The Variational Principle and the Energy-Momentum Tensor
Literature
Index

前言/序言

强关联电子系统中的量子场论：深入探索凝聚态物理的前沿 图书简介 本书旨在为凝聚态物理、材料科学以及理论物理学领域的研究人员、高级本科生和研究生提供一个全面、深入且严谨的理论框架，用于理解和描述强关联电子系统中出现的复杂集体激发行为。我们聚焦于那些电子间的库仑相互作用无法被视为微扰，必须在理论构建的起始阶段就被纳入考量的物理体系。 核心内容与结构 本书的叙述逻辑遵循从基础概念到高级模型，再到前沿应用的递进路线。我们摒弃了传统固体物理中基于单电子近似（如德鲁德模型或能带理论的简单推广）的分析方法，转而采用量子场论（QFT）的语言和工具来处理多体问题。 第一部分：强关联问题的场论基础 本部分奠定了全书的理论基石。我们首先回顾了费米子系统的二次量子化表述，详细讨论了产生算符、湮灭算符、哈密顿量的二次量子化形式，并引入了关联函数和格林函数作为描述多体系统的核心工具。 随后，我们将重点介绍费曼图技术在多体物理中的应用。我们区分了非相互作用系统的费曼图与相互作用系统（如电子-电子散射）中的费曼图，并详细推导了带标签格林函数（The full Green's function）的定义。关键章节深入探讨了自能（Self-Energy）的概念，它是处理相互作用效应的代数核心。我们详细分析了Hartree-Fock近似作为零阶修正，并随后引入更精确的修正方案，如随机相位近似（RPA）和$GW$近似，着重讨论这些近似在处理非局域或频率依赖的屏蔽效应时的优势与局限。 第二部分：有效场论与模型的构建 强关联系统的复杂性往往体现在其微观模型的复杂性上。本部分致力于将真实的物理情境转化为可操作的有效场论模型。 我们从电子系统的微观哈密顿量出发，系统地导出了Hubbard模型及其紧束缚近似。Hubbard模型作为研究电子局域化、磁性和超导性的最基本模型，占据了本书的重要篇幅。我们详细分析了Hubbard模型的各个极限情况：弱耦合（$U ll t$）的$t-J$模型推导，以及强耦合（$U gg t$）的磁性行为。 为解决强关联系统中的“符号问题”，本书引入并详细阐述了量子蒙特卡洛（QMC）方法在格点模型中的应用，特别是域交换算法（DMRG）和路径积分表述。我们讨论了如何利用虚时间演化和统计抽样来克服传统精确对角化方法的尺寸依赖性限制。 第三部分：集体激发与低能有效理论 强关联系统最引人入胜的现象往往是集体激发。本部分将视角从单粒子行为转向准粒子和准团簇。 我们详细阐述了朗道准粒子理论在强关联背景下的适用性与失效点。通过格林函数的谱函数分析，我们将讨论如何识别准粒子峰，以及在什么情况下准粒子会“死亡”或展宽，暗示着莫特绝缘体相变的发生。 随后，我们进入对特定强关联现象的场论描述。重点分析了电子-声子耦合系统，使用小林-爱因斯坦（Holstein）模型，通过电子-声子自能的计算，推导超导电性的微观机制（如BCS理论的推广）。 针对低维系统，我们引入了密度矩阵重整化群（DMRG）的现代版本，并结合场论重整化群（FRG）方法，系统性地分析了一维电子气（Luttinger液体）中的普适性行为，以及二维电子气中分数量子霍尔效应的拓扑场论描述。 第四部分：前沿主题与开放性问题 本书的最后部分面向当前凝聚态物理研究的最前沿： 1. 拓扑物态的量子场论描述： 讨论如何使用Chern-Simons理论来描述分数量子霍尔效应中的非阿贝尔统计，并介绍非阿贝尔任意子的概念。 2. 强关联与机器学习的交叉： 探讨如何利用深度学习技术来加速复杂的格林函数计算和相图的探索。 3. 非厄米系统与开放量子系统： 引入非厄米哈密顿量的概念，并讨论在绝热演化理论中，如何应用格林函数方法来处理耗散和开放边界条件下的系统。 读者对象与学习目标 本书假定读者已掌握基础的量子力学和统计物理知识，并对线性代数和复变函数有良好基础。阅读本书后，读者将能够： 熟练运用量子场论的工具（格林函数、费曼图）分析多体相互作用。 掌握Hubbard模型的理论处理方法和主要近似。 理解和识别强关联系统中“准粒子死亡”的物理根源。 能够阅读和理解现代物理学期刊中关于强关联电子系统的最新研究论文。 本书旨在提供一个坚实的理论武器库，使读者能够独立面对和解决当今凝聚态物理中最具挑战性的强关联问题。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的书名——《强关联电子系统中的量子场论》，我脑海中立刻浮现出无数关于微观粒子世界的奇妙设想。我不是物理学专业的学生，但“强关联”这个词语本身就充满了吸引力，它暗示着一种非同寻常的相互作用，一种超越了简单叠加的复杂集体行为。而“量子场论”，更是我一直以来都感到神秘而又强大的理论框架，它以一种极其抽象却又极其精确的方式，描绘着宇宙万物的基本构成和相互作用。我好奇这本书会如何将这两个看似独立却又息息相关的概念联系起来。我设想，它可能会深入探讨在材料科学和凝聚态物理学中，那些电子之间相互作用异常显著的体系，例如高温超导体、重费米子材料等等。在这些系统中，传统的单粒子近似方法可能已经失效，而量子场论的强大工具，如重整化群、路径积分等，或许能够提供解决这些难题的关键。我期待这本书能够不仅仅是理论的堆砌，更能展现出如何运用这些高深的理论工具，去理解和预测这些复杂系统的物理性质，甚至指导新材料的设计。我希望能在这本书中，找到连接抽象数学公式与具体物理现象的桥梁，感受科学探索的严谨与浪漫，即使我无法完全领悟其中的每一个推导，也能因此对物质世界的微观本质有更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，初读之下，确实让人感到一丝敬畏，甚至有点望而却步。 “强关联电子系统”和“量子场论”，这两个概念在我看来，都属于物理学中最艰深、最抽象的领域之一。我并非直接从事相关研究的学者，但作为一名对科学抱有强烈好奇心的读者，我对那些能够揭示物质世界本质奥秘的理论，始终保持着一份浓厚的兴趣。我设想，这本书的内容，可能是在尝试用一种更为统一和深刻的语言，来描述那些在普通视角下难以捉摸的物理现象。例如，在某些材料中，电子之间的相互作用变得异常强烈，从而导致了许多非经典的物理行为，比如磁性、绝缘性以及更奇特的量子相变。而量子场论，作为描述基本粒子相互作用的强大框架，是否能够为理解这些“强关联”的微观世界提供一种全新的、更具解释力的工具？我脑海中浮现出无数的可能性：也许书中会深入探讨某些著名的强关联模型，如Hubbard模型，并分析如何应用量子场论的方法来求解它们。我期待的，不仅仅是理论的讲解，更是能够看到这些抽象概念如何与实际的物理现象联系起来，如何帮助科学家们理解和预测材料的性质。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式，让我这个非专业人士也能领略到这个领域的精妙之处，即使无法完全掌握所有细节，也能对这个前沿研究方向有一个清晰的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名——《强关联电子系统中的量子场论》，光是听起来就带着一股深邃和前沿的气息。作为一名对物理学有着浓厚兴趣但并非直接研究此领域的研究者，我立刻就被吸引住了。我理解，“强关联电子系统”通常指的是那些电子之间的库仑相互作用远大于其动能的系统，这类系统往往表现出许多非常规的物理性质，例如磁性、超导性以及复杂的电荷和自旋序。而“量子场论”则是描述粒子和相互作用的普适理论框架，它在描述高能物理和凝聚态物理中都扮演着核心角色。我好奇这本书将如何把这两个概念结合起来，去解析那些单粒子理论难以解释的现象。我设想，书中可能会涉及一些非常精妙的数学技巧和理论工具，比如如何利用量子场论的方法来处理多体问题，如何通过引入有效的场论来描述宏观系统的集体激发。我期待这本书能够以一种既严谨又不失趣味的方式，带领读者走进这个复杂的理论世界，揭示强关联现象背后的深层物理机制。我希望它能让我对那些奇特的材料性质有更深刻的理解，并且能够体会到量子场论在解决凝聚态物理难题时的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当引人注目，深邃的蓝色背景上，复杂的量子纠缠的示意图若隐若现，仿佛预示着书中即将展开的奇妙旅程。我并不是一个科班出身的物理学家，更多的是被“强关联电子系统”和“量子场论”这两个词汇所吸引，它们在我脑海中勾勒出一幅极其精妙且充满挑战的科学画卷。想象一下，在极小的尺度下，电子之间不是孤立的个体，而是相互影响、相互纠缠，形成一种集体行为，这种现象本身就足够令人着迷。而量子场论，更是将这种微观世界的描绘提升到了一个全新的高度，将粒子视为场的激发，将相互作用视为场的耦合。我隐约觉得，这本书或许能够为我揭示一个我从未涉足过的物理学前沿，让我窥探到物质最深层次的运行规律。虽然我可能无法完全理解书中的每一个数学推导，但我期待这本书能够给我带来一种全新的视角，让我用一种更深刻、更宏观的眼光去审视那些我们习以为常的物理现象，比如金属的导电性，或者超导体的神秘行为。我希望它能像一位经验丰富的向导，带领我在这个复杂而迷人的理论迷宫中，一点点地拨开迷雾，感受科学的魅力，即使最终只能领略到冰山一角，也已然是一次宝贵的精神洗礼。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅一本新书时，我的目光立刻被《强关联电子系统中的量子场论》这个书名所吸引。这个书名本身就充满了挑战性与前沿性，暗示着书中将要探讨的物理问题和理论工具的深度。我并非是专门研究这个领域的学者，但对物质世界的奥秘始终抱有强烈的好奇心。我理解，“强关联电子系统”通常指的是那些电子之间的相互作用非常显著，以至于无法采用简单的单粒子近似来描述的体系。这些系统往往展现出许多令人着迷且难以用传统理论解释的现象，比如高温超导、磁性材料的奇特行为等等。而“量子场论”则是一种极其强大的理论框架，它在描述粒子和场相互作用方面有着无与伦比的威力。我非常期待这本书能够在这两者之间架起一座桥梁，用量子场论的语言和工具来深入剖析强关联电子系统的复杂行为。我设想，书中可能会介绍一些重要的量子场论方法，如重整化群、密度泛函理论的进阶应用、或者某些拓扑场论的概念，并展示它们如何在理解和预测强关联材料的性质方面发挥作用。我希望这本书能够给我带来一种全新的视角，让我能够更深入地理解物质世界的微观本质，即使我无法完全掌握所有的数学细节，也能从中获得关于这个前沿领域的深刻洞见。

评分☆☆☆☆☆

活动时买的，物美价廉，纸质不错，是正版

评分☆☆☆☆☆

帮同事买的，他觉得很经典的书

评分☆☆☆☆☆

搞凝聚态物理的应当留意。书印得不错。

评分☆☆☆☆☆

京东双十一优惠力度不错，专程从某逊和某当过来。

评分☆☆☆☆☆

挺好的一本参考书，好好学习。

评分☆☆☆☆☆

凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相，例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。经过半个世纪的发展，目前已形成了比固体物理学更广泛更深入的理论体系。特别是八十年代以来，凝聚态物理学取得了巨大进展，研究对象日益扩展，更为复杂。一方面传统的固体物理各个分支如金属物理、半导体物理、磁学、低温物理和电介质物理等的研究更深入，各分支之间的联系更趋密切；另一方面许多新的分支不断涌现，如强关联电子体系物理学、无序体系物理学、准晶物理学、介观物理与团簇物理等。从而使凝聚态物理学成为当前物理学中最重要的分支学科之一，从事凝聚态研究的人数在物理学家中首屈一指，每年发表的论文数在物理学的各个分支中居领先位置。目前凝聚态物理学正处在枝繁叶茂的兴旺时期。并且，由于凝聚态物理的基础性研究往往与实际的技术应用有着紧密的联系，凝聚态物理学的成果是一系列新技术、新材料和新器件，在当今世界的高新科技领域起着关键性的不可替代的作用。近年来凝聚态物理学的研究成果、研究方法和技术日益向相邻学科渗透、扩展，有力的促进了诸如化学、物理、生物物理学和地球物理等交叉学科的发展。

评分☆☆☆☆☆

帮同学买的，希望喜欢

评分☆☆☆☆☆

凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相，例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。经过半个世纪的发展，目前已形成了比固体物理学更广泛更深入的理论体系。特别是八十年代以来，凝聚态物理学取得了巨大进展，研究对象日益扩展，更为复杂。一方面传统的固体物理各个分支如金属物理、半导体物理、磁学、低温物理和电介质物理等的研究更深入，各分支之间的联系更趋密切；另一方面许多新的分支不断涌现，如强关联电子体系物理学、无序体系物理学、准晶物理学、介观物理与团簇物理等。从而使凝聚态物理学成为当前物理学中最重要的分支学科之一，从事凝聚态研究的人数在物理学家中首屈一指，每年发表的论文数在物理学的各个分支中居领先位置。目前凝聚态物理学正处在枝繁叶茂的兴旺时期。并且，由于凝聚态物理的基础性研究往往与实际的技术应用有着紧密的联系，凝聚态物理学的成果是一系列新技术、新材料和新器件，在当今世界的高新科技领域起着关键性的不可替代的作用。近年来凝聚态物理学的研究成果、研究方法和技术日益向相邻学科渗透、扩展，有力的促进了诸如化学、物理、生物物理学和地球物理等交叉学科的发展。

评分☆☆☆☆☆

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