现代物理基础丛书：固体量子场论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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史俊杰，刘自信，刘玉芳 著

图书标签:

• 固体物理
• 量子场论
• 凝聚态物理
• 现代物理
• 物理学
• 学术著作
• 理论物理
• 量子力学
• 材料物理
• 从属系列丛书

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030438294

版次：1

商品编码：11675091

包装：平装

丛书名： 现代物理基础丛书

开本：16开

出版时间：2015-03-01

用纸：胶版纸

页数：452

正文语种：中文

内容简介

　　《现代物理基础丛书：固体量子场论》系统介绍了应用于固体物理的量子场论的一些基本概念和主要理论工具. 其中包括场的量子化、格林函数、费曼图技术、重整化群、规范理论等.特别是介绍了场论中的一些计算技术及其在固体物理中的重要应用. 包括图形微扰论、运动方程方法、响应函数的计算、电荷输运、自旋输运、量子霍尔体系、拓扑绝缘体以及利用动力学平均场论（及其拓广）来作电子结构计算等。

目录

第一章 粒子、准粒子和量子场
第一节 引论
第二节 经典场的正则量子化方法
一、经典场的拉格朗日形式
二、经典场的哈密顿形式
三、经典场的正则量子化
第三节 非相对论性粒子体系的场论描述
一、薛定谔场方程
二、薛定谔场方程的量子化
三、粒子站场算符
四、力学量和粒子之间的相互作用
五、不同表象中的场算符和力学量
第四节 固体中的粒子和准粒子
一、周期势场中的电子
二、电子-声子相互作用、极化子
三、紧束缚近似中的相互作用
四、激子
五、光子、极化激元
六、磁激元
附录1A泛函、泛函导数
1A.1定义
1A.2作用量泛函、变分原理和对称变换群
附录1B场的能量和动量

第二章 图形微扰论（零温）
第一节 弓论
第二节 相互作用绘景与S矩阵
一、薛定谔绘景
二，海森伯绘景
三、相互作用绘景
四、散射矩阵
第三节 Gell-Mann Low公式
第四节 单体格林函数
一、定义
二、力学量的计算
三、解析性质
第五节 Wick定理
一、正规次序乘积（或简称正规乘积）
二、场论模型
三、自由传播子
四、Wick定理
第六节 零温图形微扰论
一、真空图和连通图定理
二、等时自由传播子
三、格林函数的费曼规则
四、应用：零温费米体系的基态能量
五、顶角对称化表象（Hugenholtz表象）
第七节 自能函数及其物理内涵
一、Dyson方程
二、自能的物理内涵
第八节 应用：电子气模型
一、电子气模型
二、H-F近似
三、极化和屏蔽
四、无规相近似
附录2A Gell-Mann Low定理的证明
附录2B式（2.4.45）的证明
附录2C式（2.6.11）的证明

第三章 图形微扰论（有限温度）
第一节 引论
第二节 有限温度格林函数
一、定义及性质
二、自由粒子的松原函数
三、泊松求和公式
第三节 有限温度图形微扰论
一、与零温情形的比较
二、巨正则势的图形技术
三、温度格林函数的图形技术
四、Dyson方程
第四节 松原函数与热力学量
一、巨正则势与松原函数的关系
二、Luttinger-Ward泛函
第五节 解析延拓及实时温度格林函数
第六节 应用：电子-声子相互作用的图形法则

第四章 非平衡体系的格林函数
第一节 为何引入回路序格林函数？
第二节 COGF的引入
第三节 COGF的微扰展开
第四节 COGF的Keldysh表述形式
第五节 准经典近似下的输运方程

第五章 动力学关联
第一节 线性响应理论
第二节 关麵数
第三节 涨落-耗散定理
一、涨落-耗散定理
二、谱密度函数
三、求和法则及严格关系式
第四节 响应函数的计算
第五节 应用举例：介电响应
第六节 运动方程方法
一、响应函数的运动方程
二、应用1：铁磁体的海森伯模型
三、应用2：单能级量子点
第七节 关联函数的生成泛函
附录5A托马斯-费米模型

第六章 电荷及自旋输运
第一节 引论
第二节 Kubo公式
一、公式的建立
二、光电导
第三节 被无规杂质散射的电导
一、静态杂质系统的格林函数
二、费曼规则和光电导的计算
第四节 扩散输运中的干涉
一、扩散
二、弱势域化
第五节 自旋轨道耦合
第六节 有Rashba耦合的纳米结构的自旋输运
一、结构及其哈密顿
二、有Rashba耦合的AB环的输运性质
附录6A式（6.2.21）的证明
附录6B自旋轨道相互作用的导出
6B.1狄拉克方程
6B.2自旋轨道相互作用

第七章 路径积分和超导
第一节 量子力学体系的路径积分
一、跃迁振幅的路径积分表述
二、几个基本计算实例，稳相近似
三、编时乘积
第二节 相干态路径积分
一、相干态
二、跃迁振幅的路径积分表述
三、演化算符的迹
第三节 欧氏路径积分，配分函数与格林函数
一、欧氏路径积分表示
二、密度矩阵与配分函数的路径积分表述
三、格林函数的路径积分表述
第四节 微扰展开：相互作用
一、自由（实）标量场
二、相互作用
三、微扰展开：格林函数的生成泛函
四、微扰展开：不可约顶角的生成泛函
第五节 应用：超导电性及其BCS理论
一、BCS哈密顿、有效作用量
二、平均场论
三、Gorkov格林函数
附录7A泛函积分
7A.1（经典）对易场的泛函积分
7A.2泛函积分变换
7A.3反对易场的泛函积分
附录7B式（7.3.34）的证明

第八章 相变、输运和重整化群
第一节 引言
第二节 标度理论
第三节 重整化群的一般理论
第四节 实空间重整化群
一、集团方法
二、弱局域化的标度行为
三、量子相变
第五节 自旋模型的连续场论表述
第六节 动量空间重整化群
一、动量空间RG分析的步骤
二、高斯模型的RG分析
第七节 々模型的RG分析、e-展开
第八节 量子输运中的重整化群
一、引言
二、输运中的泛函重整化群
附录8A线性化RG的本征值的不变性

第九章 强关联体系、动力学平均场论
第一节 引论
第二节 量子杂质模型的图形赝粒子技术
一、赝粒子表象中的模型哈密顿
二、向物理态空间上投影
三、杂化强度上的规范不变自洽微扰论
第三节 动力学平均场方程
一、空雛
二、无穷维极限下的标度行为
三、动力学平均场方程
四、局域有效作用量的哈密顿表示
五、无限维中微扰论的局域性质
六、长程有序相的DMFT
七、DMFT的拓广：集团近似
第四节 响应函数和DMFT的计算程序
一、无限维中关联函数的局域性
二、光导
三、DMFT的计算流程
第五节 应用举例：t-J模型的扩展DMFT
一、DMFT自洽方程组的导出
二、較X近似
三、求自洽解的迭代步骤
第六节 用DMFT作电子结构计算
一、LDA下的密度泛函理论
二、LDA+DMFT的哈密顿
三、LDA+DMFT的计算流程
第七节 强关联体系的规范场论
一、量子霍尔体系
二、拓機雜
附录9A式（9.2.28）的证明
附录9B式（9A.2）的证明
附录9C式（9.7.9）的证明
附录9D式（9.7.13）的证明
参考文献
索引
《现代物理基础丛书》已出版书目

前言/序言

现代物理基础丛书：量子场论中的前沿探索 本书简介 本书是“现代物理基础丛书”中的一部重要著作，聚焦于理论物理学，特别是量子场论（Quantum Field Theory, QFT）在处理多体系统和凝聚态物理问题上的前沿应用与深刻洞见。本书旨在为对高等数学、经典力学、电动力学和初步量子力学有扎实基础的读者，提供一个深入理解量子场论核心概念、计算技巧以及其在现代物理研究中广泛影响力的桥梁。 全书结构严谨，逻辑清晰，从基础概念的系统回顾开始，逐步深入到更复杂的现代课题。它不仅仅是一本教科书，更是一部指引读者进行高阶理论探索的工具书。 第一部分：基础回顾与形式化 本部分首先对必要的数学工具和物理概念进行回顾和系统化，为后续的场论建立坚实基础。 1. 经典场论与哈密顿/拉格朗日表述 本书从经典场论的拉格朗日密度形式出发，详细阐述了连续系统的作用量原理和欧拉-拉格朗日方程。重点分析了自由场的波动方程，如Klein-Gordon场和狄拉克场在闵可夫斯基时空中的性质。在此基础上，引入了庞加莱群的表示论，讲解了洛伦兹协变性与守恒量之间的深刻联系，特别是诺特定理在场论中的应用，导出能量-动量张量、角动量以及规范场论中的荷（Charge）的精确定义。 2. 量子化：正则对易关系与路径积分 量子化是连接经典场论与量子场论的枢纽。本书全面对比了两种主要的量子化方法： 正则量子化 (Canonical Quantization): 详细阐述了如何从经典场量通过时间演化关系构建创生（Creation）和湮灭（Annihilation）算符，并推导出玻色子和费米子场的一整套对易（或反对易）关系。重点分析了真空态的定义及其性质，以及如何用这些算符构建多粒子态。 路径积分表述 (Path Integral Formulation): 路径积分作为一种更具几何洞察力的方法被深入讨论。本书介绍了泛函积分的概念，并展示了如何通过对经典作用量求泛函导数来构建关联函数（Correlation Functions）。对于玻色场和费米场，路径积分如何通过引入源场（Source Field）和Grassmann变量来实现量子化，特别是费米场的“鬼场”（Fermionic Ghost）在处理规范对称性时的微妙作用。 第二部分：相互作用、微扰论与重整化 本部分是本书的核心，集中讨论相互作用场的处理技术，特别是微扰论在计算物理过程中的应用。 3. 微扰论与S矩阵 对于相互作用的场论，精确求解往往是不可能的。本书系统地介绍了微扰论的基础框架。从相互作用绘景出发，详细推导了Dyson级数，并引入了S矩阵（散射矩阵）来描述粒子散射过程。 费曼图 (Feynman Diagrams): 费曼图被视为S矩阵展开式的图形化表示。本书详细讲解了费曼图的构建规则，包括内部线（传播子/Propagator）、顶点因子（Vertex Factor）和外部线所代表的物理意义。特别强调了费曼图与特定积分形式之间的对应关系。 4. 传播子、圈图与发散 随着微扰级数的深入，高阶修正（圈图）开始出现。本书重点分析了圈图计算带来的困难——紫外（UV）和红外（IR）发散问题。 紫外发散的处理： 详细讲解了正则化（Regularization）技术，包括截断（Cutoff）法、对称性处理以及最核心的维度正则化（Dimensional Regularization）。 重整化 (Renormalization): 这是量子场论中最深刻的概念之一。本书清晰地阐述了“裸量”（Bare Quantities）与“物理量”（Physical Quantities）之间的关系，通过“有效作用量”（Effective Action）和“重整化群”（Renormalization Group, RG）的概念，解释了如何系统地吸收发散项，得到具有物理意义的有限结果。本书深入探讨了“可重整化”与“不可重整化”理论的区别。 第三部分：规范场论与基本相互作用 本部分将前述工具应用于描述自然界的基本力，特别是电磁力、弱核力和强核力所基于的规范场论。 5. 经典规范场论基础 本书从李群（Lie Groups）的表示论出发，引入了规范不变性（Gauge Invariance）的概念。详细讨论了Abelian（U(1)）和Non-Abelian（如SU(2), SU(3)）规范场。 规范玻色子与相互作用： 阐述了如何通过要求拉格朗日密度对局域规范变换保持不变，从而自然地引入了规范玻色子（如光子、胶子）。重点分析了非阿贝尔规范场中自相互作用项的出现及其物理后果。 6. 规范场的量子化与量子色动力学（QCD） 对于非阿贝尔规范场，正则量子化面临“零模”问题。本书详细介绍了Faddeev-Popov鬼场方法，用于在路径积分中正确处理规范自由度，确保计算结果独立于所选的规范。 渐近自由 (Asymptotic Freedom): 利用重整化群方程，本书系统推导了QCD的$eta$函数，并清晰展示了QCD中的渐近自由现象，解释了夸克在高能短距离下的自由行为。 禁闭 (Confinement) 的定性讨论： 虽然禁闭问题仍是前沿课题，但本书会从格点规范场论或拓扑结构的角度，对夸克和胶子如何被束缚在强子内部给出定性的理论图像。 第四部分：进阶主题与现代应用 本部分拓展到量子场论在凝聚态物理和更广阔背景下的应用。 7. 希格斯机制与标准模型 本书简要回顾了粒子物理标准模型（Standard Model）的结构，并深入探讨了如何通过自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking, SSB）来赋予规范玻色子质量的希格斯机制。详细分析了Goldstone玻色子如何被规范场“吃掉”（Higgs Mechanism），从而解释了W和Z玻色子的质量起源。 8. 凝聚态中的有效场论 本书特别强调了量子场论方法在处理凝聚态系统中的强大威力。 玻尔兹曼因子与配分函数： 阐释了如何通过将配分函数视为路径积分的某种形式，并将温度引入框架，从而在有限温度下处理多体系统。 Nambu-Goldstone 玻色子与集体激发： 将SSB的概念移植到凝聚态系统，解释了宏观对称性破缺如何导致低能激发（如声子、磁振子）的出现，这些激发在场论中表现为Goldstone玻色子。 平均场理论与超导体的场论描述： 介绍了BCS理论的场论图像，特别是德热纳紧缩（Ginzburg-Landau）有效理论，展示了有效场论思想在凝聚态系统中的强大生命力。 总结 《现代物理基础丛书：量子场论中的前沿探索》通过严格的数学推导和丰富的物理图像，为读者构建了一个从基础到前沿的知识体系。它不仅训练读者掌握处理相互作用场的计算技能，更重要的是培养读者从现代物理学的基本原理出发，对复杂现象进行理论建模和预测的能力。本书适合高年级本科生、研究生以及从事理论和实验物理研究的科研人员作为深入学习和参考的工具书。

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这本书的整体设计风格非常独特，封面色彩搭配协调，给人一种高级感。书页的裁剪整齐，没有任何毛边，装订也非常牢固，即便经常翻阅也不会轻易散架。作为一名对固体物理领域充满热情的研究者，我一直关注着理论物理的发展。量子场论在描述微观粒子相互作用方面有着无与伦比的威力，而将其应用于复杂的固体系统，更是凝聚态物理领域的核心研究内容之一。我希望这本书能够系统地介绍量子场论在固体物理中的基本概念和方法，例如格林函数、重整化群等等。我还想了解如何利用这些工具来研究固体的激发谱，例如声子、电子激发的谱线，以及如何计算固体的输运性质。这本书的出现，无疑为我提供了一个绝佳的学习和参考机会。

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这本书的封面设计非常简洁大气，纯色的背景配上书名，给人一种沉静而专业的感觉。书脊上的文字清晰易读，摆在书架上颇具辨识度。拿到手里，纸张的触感温润，厚实有分量，显然是印刷质量上乘。我一直对量子场论在凝聚态物理中的应用充满好奇，尤其是固体材料中各种奇异现象背后的量子机制，总觉得是物理学皇冠上的一颗璀璨明珠。这本书的标题“固体量子场论”就直接点燃了我探求的欲望。我非常期待它能带领我深入了解如何运用量子场论的语言和工具来描述和理解固体的宏观性质，例如超导、磁性、拓扑相变等等。这些概念听起来就充满了挑战和魅力，我相信这本书的作者一定是一位在该领域有着深刻理解和丰富经验的专家，能够将如此复杂的理论以一种相对易于接受的方式呈现出来。我希望它能提供清晰的概念解释，严谨的数学推导，以及与实验现象紧密联系的讨论，让我能够真正掌握这门强大的理论工具。

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这本书的手感非常好，封面材质有一种特殊的纹理，不易沾染指纹，而且整体重量适中，方便携带。打开书页，一股淡淡的油墨香扑鼻而来，让人心情愉悦。我一直对“量子纠缠”、“量子涨落”等在固体系统中的具体表现形式很感兴趣，例如在某些材料中出现的量子相变，其背后的机制究竟是什么？是否可以用量子场论的语言来精确描述？我希望这本书能够提供一个清晰的脉络，引导我理解这些概念是如何在固体物理的框架下被研究的。它或许会介绍一些关键的物理模型，例如 Hubbard 模型或者 Heisenberg 模型，以及如何用场论的方法来分析它们的性质。我甚至期待它能触及一些前沿的研究方向，让我窥见固体量子场论在未来发展中的潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版印刷质量真的让人眼前一亮。书页采用的是那种偏黄的纸张，对眼睛很友好，长时间阅读也不会感到疲劳。字体大小适中，疏密得当，段落之间的留白也做得恰到好处，阅读起来非常舒适。我尤其欣赏它在公式和图表处理上的细节。公式的格式统一规范，没有出现任何错排漏印的情况，而且常用的符号都做了清晰的标注。图表也同样精美，线条流畅，信息量丰富，能够直观地帮助理解抽象的概念。作为一名刚刚接触固体量子场论的学生，我最害怕的就是晦涩难懂的数学公式和模糊不清的图示。这本书在这方面做得非常出色，它似乎懂得如何循序渐进地引导读者，从基础概念入手，逐步深入到复杂的理论框架。我猜想，它一定花费了大量的精力来优化内容的呈现方式，力求让读者能够轻松地跟随作者的思路，一步步构建起对固体量子场论的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是它所传达出的那种严谨求实的学术态度。从书名到内容，都透露出一种对科学真理的不懈追求。我非常期待它能提供一套系统性的理论框架，能够帮助我理解固体材料中那些看似不可思议的物理现象。例如，在很多研究中提到的“能带结构”是如何通过量子场论的语言来描述的？“自旋-轨道耦合”这类微观相互作用又如何在宏观的集体激发中得到体现？我希望这本书能够为我解答这些疑问，并且提供更深入的洞察。作者在撰写过程中，想必是查阅了大量的原始文献，并且对现有理论进行了深刻的消化吸收，才能够提炼出如此精炼的内容。我期待它能成为我学习固体量子场论的“圣经”，在未来的研究道路上为我指明方向。

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书的内容吸引人，而且是中文的，就是贵了点。

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中午收到书，刚才翻了一下。这是一本才出版时间不长的书，我就写个简单的介绍吧。当然只限于大的内容方面，至于书中内容作者是不是说得很清楚，阐述的是不是清楚，第一部分内容是不是合理，这需要花时间看之后才能知道。

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书看起来太旧了，书皮好多破损的地方，希望以后发货注意

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另外，我个人感觉这本书有点小贵。

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国内这类书不多，难得啊！！！

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这本书的一个可能的缺点是，与国外一些大部头相比，这本书的篇幅稍小，只有400多页（说是16开，我还是喜欢称之为大32开）。而作者又不想只侧重于某个方面或方向。想为国人介绍尽可能多的基础知识和其在固体中的应用，甚至每个基础内容上的小内容和其固体中的应用都想提到。显而易见，大多数内容是不可能详细展开的。

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不错，

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很好啊，活动时买的。

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很专业的图书，目前国内很少有这方面的著作。