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向涛著 著

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店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030189202

商品编码：18596500650

包装：平装

开本：5

出版时间：2007-05-01

页数：274

字数：334000

内容介绍
　　《凝聚态物理丛书：d波超导体》共分13章，系统介绍了d波超导体在超导相的热力学和电磁输运理论，其中包括超导能隙函数、比热及其他热力学量随温度的变化行为，d波超导体准粒子的激发谱、单电子及约瑟夫森隧道效应、无序势散射以及各种电、磁、光或热响应函数的物理性质，同时还分析和总结了相关的高温超导实验结果。

目录
第1章 超导基本知识
1.1 超导的基本特性
1.2 两个特征长度
1.3 二流体模型和伦敦方程
1.4 库珀对
1.5 超导的平均场理论
1.6 博戈留波夫-德让纳自洽场方程
1.7 超导准粒子的概率流密度与电流密度
1.8 非对角长程序
1.9 金兹堡-朗道自由能
1.10 对称性自发破缺与迈斯纳效应
1.11 两个特征能量尺度
1.12 超导电子配对与机理
1.13 超导对称性的分类
1.14 高温超导电子配对的对称性

第2章 高温超导的微观模型
2.1 高温超导体的相图
2.2 绝缘态
2.3 三带模型
2.4 自旋空穴相互作用dp模型
2.5 Zhang-Rice自旋单态和单带模型
2.6 Hubbard模型
2.7 c轴方向上的电子结构
2.8 掺Zn或Ni杂质的系统

第3章 d波超导体的基本性质
3.1 能隙函数
3.2 态密度
3.3 熵
3.4 比热
3.5 连续极限下d波超导体的能隙算符
3.6 d波超导体准粒子的概率流和电流密度

第4章 超导准粒子的激发谱
4.1 单电子谱函数
4.2 角分辨光电子谱（ARPES）
4.3 费米面与Luttinger求和法则
4.4 粒子-空穴混合及超导能隙
4.5 准粒子之间的散射

第5章 隧道效应
5.1 电子在超导体表面的散射
5.2 隧道电流公式
5.3 δ函数界面势中的电子散射
5.4 表面束缚态
5.5 隧道哈密顿量模型
5.6 隧道电流
5.7 准粒子的隧道电流

第6章 约瑟夫森效应
6.1 约瑟夫森隧道电流
6.2 自发量子化磁通
6.3 相位敏感实验
6.4 顺磁迈斯纳效应

第7章 单杂质散射
7.1 非磁性杂质散射
7.2 共振态
7.3 杂质对准粒子态密度的修正
7.4 高温超导体Zn杂质共振态STM谱密度在空间分布的错位
7.5 与各向异性s波超导体的结果比较
7.6 经典自旋散射
7.7 近滕效应

第8章 多杂质散射
8.1 无序散射势及无序平均
8.2 自能函数
8.3 玻恩散射极限
8.4 共振散射极限
8.5 对超导临界温度的修正
8.6 态密度
8.7 熵和比热

第9章 超流响应
9.1 线性响应公式
9.2 高温超导CuO2平面内的超流密度
9.3 c轴方向超流密度
9.4 杂质散射对超流函数的修正
9.5 弱耦合两带系统的超流响应
9.6 电子型掺杂超导体
9.7 非线性效应
9.8 磁穿透深度与超流密度的关系
9.9 非定域效应

第10章 准粒子的电导和热导
10.1 光电导
10.2 光学求和规则
10.3 零温脏极限下的光吸收谱
10.4 弹性杂质散射对电导的贡献
10.5 高温超导体的低频电导行为
10.6 热流密度
10.7 热导在低温下的普适行为

第11章 拉曼光谱
11.1 拉曼响应函数
11.2 库仑相互作用对项角的修正
11.3 d波超导体的拉曼响应函数
11.4 非磁性杂质散射对拉曼光谱的修正
11.5 高温超导体的拉曼散射实验结果

第12章 核磁共振
12.1 自旋关联函数
12.2 核磁共振与超精细相互作用
12.3 奈特频移
12.4 自旋-晶格弛豫
12.5 杂质散射对核磁共振的影响
12.6 杂质共振态对核磁共振谱的影响
12.7 高温超导核磁共振的实验结果

第13章 混合态
13.1 半经典近似
13.2 低能态密度
13.3 混合态中准粒子激发的标度律

附录A 博戈留波夫变换
A.1 费米子系统
A.2 玻色子系统
附录B 霍恩伯格定理
B.1 博戈留波夫不等式
B.2 博戈留波夫不等式的物理意义
B.3 玻色子系统
B.4 费米子系统
附录C 简并微扰论
附录D 安德森定理
附录E 索未菲展开

参考文献
索引

凝固的海洋：探寻拓扑量子材料的奇迹 图书简介 本书并非聚焦于印刷技术或特定波段的超导现象，而是将读者带入一个更为广阔、更为深邃的物理世界——拓扑量子材料的迷人领域。这是一个关于物质在极端环境下展现出反直觉性质的探索之旅，一幅绘制着新奇电子行为和革命性计算潜能的宏大画卷。 我们所生活的世界，其物质属性往往由材料的化学成分和晶体结构决定。然而，在过去的几十年里，物理学家们发现了一种全新的分类视角：拓扑性质。拓扑学，这门研究几何形状在连续形变下保持不变特性的数学分支，如今已成为理解某些奇异材料的核心钥匙。这些材料，虽然在宏观上看起来与普通导体无异，但在其表面或边缘却承载着受保护的、异常稳定的电子态。 本书将从基础概念入手，系统性地构建理解拓扑量子现象的理论框架。我们将首先回顾凝聚态物理学的经典理论，例如能带理论和晶格对称性，为读者打下坚实的物理学基础。接着，我们将引入拓扑不变量——一个在系统微小扰动下保持不变的数学量——作为区分普通绝缘体和拓扑绝缘体的关键标识符。 第一部分：拓扑的视角——从数学到物理的跨越 我们将深入探讨拓扑绝缘体（TIs）的开创性工作。这些材料的内部表现为绝缘体，但其表面却奇异地导电。这种导电性并非源于缺陷或杂质，而是由其内在的拓扑结构严格保护的。我们将详细解析时间反演对称性如何保证表面电子态的健壮性，以及狄拉克锥的出现如何标志着拓扑相变的发生。读者将了解到，即使材料受到形变、污染或局部缺陷的干扰，这些表面态依然能够稳定存在，为构建抗干扰的量子器件提供了理论基础。 随后，我们将探讨更高阶的拓扑相，例如拓扑晶体绝缘体和拓扑超导体。拓扑晶体绝缘体继承了晶体对称性，其拓扑保护的边缘态与晶格的特定对称方向相关联。我们将探讨如何通过晶体结构的设计来调控这些边缘态的性质，这在半导体物理领域具有重要的工程意义。 第二部分：超越传统——磁性与拓扑的交织 本书的另一核心部分将聚焦于磁性拓扑材料，特别是反常霍尔效应和磁性拓扑绝缘体。引入磁性打破了时间反演对称性，从而引入了更丰富的拓扑相。我们将剖析磁性对能带结构的影响，并详细阐述量子反常霍尔效应（QAHE）——一种在零磁场下即可观测到的、由拓扑保护的单向导电现象。QAHE被视为下一代低功耗电子器件的理想候选者。 我们还将深入研究外尔半金属（Weyl Semimetals）和狄拉克半金属（Dirac Semimetals）。这些材料的能带在布里渊区中表现为零能带隙的接触点，即外尔点或狄拉克点。这些点的存在具有深刻的拓扑意义，它们如同磁单极子在动量空间中的投影。外尔费米子不仅预示着电子行为的类相对论性描述，还带来了“手性磁效应”等新奇的电磁响应。本书将详细介绍如何通过实验手段（如角分辨光电子能谱，ARPES）来探测这些奇特的费米子点，以及如何通过材料工程来控制它们之间的耦合和对称性。 第三部分：拓扑的终极形态——迈向量子计算的前沿 拓扑物理的皇冠宝石，无疑是拓扑超导态和马约拉纳费米子（Majorana Fermions）。超导态本身已经是一种宏观量子现象，而拓扑超导态则将拓扑保护引入了超导体内。我们将在本书中探讨如何通过异质结结构——将传统的s波超导体与拓扑绝缘体或半导体纳米线耦合——来诱导出受保护的零能模，即理论预言的马约拉纳费米子。 马约拉纳费米子因其“非阿贝尔”的统计特性而备受瞩目。它们的集体激发（任意子，Anyons）在交换操作下会产生相位因子，这种非阿贝尔的性质是构建拓扑量子比特（Topological Qubit）的基础。本书将详细阐述为什么基于拓扑保护的量子比特具有极强的抗退相干能力，从而有望克服当前量子计算面临的主要瓶颈。我们将讨论当前实验进展中存在的挑战，例如如何区分真正的零能模和潜在的伪零能模，以及如何实现可靠的“编织”操作来验证其非阿贝尔统计特性。 展望与应用 最后，本书将把理论探讨延伸至实际应用的可能性。从低能耗的输运器件、高灵敏度的磁传感器，到革命性的拓扑量子计算，拓扑量子材料的研究正处于一个多学科交叉的黄金时代。 本书的写作风格力求严谨而不失生动，旨在为物理学、材料科学、电子工程等领域的学生和研究人员提供一本深入浅出、内容详实的参考书。我们相信，通过理解物质在极端对称性保护下的内在秩序，我们能够解锁下一代信息技术和基础科学研究的全新疆界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验堪称一绝，它成功地做到了将尖端科学概念“大众化”而不失其严谨性。我过去读过一些同类主题的书籍，往往在介绍到某些核心理论时就戛然而止，或者陷入了晦涩难懂的术语泥沼。然而，这本书的作者似乎深谙如何与读者进行有效的“对话”。他们擅长使用生动的类比和深入浅出的语言来解释那些抽象的物理过程，仿佛你不是在读一本学术专著，而是在听一位经验丰富的导师娓娓道来。特别是对那些历史上的关键实验的追溯和分析，不仅仅是简单地复述结果，更是对实验设计背后的哲学思考进行了挖掘，这极大地丰富了我的历史观和科学观。这本书的价值不仅在于传授知识，更在于激发读者的批判性思维，鼓励我们去质疑和探索未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人耳目一新，读完之后感觉对整个领域都有了更深层次的理解。作者的叙事风格非常吸引人，仿佛带着我们进行了一场思维的探险。尤其是在描述一些复杂的物理概念时，那种抽丝剥茧的逻辑推导过程，让人在豁然开朗的同时，又不禁感叹其思考的深度。我特别欣赏作者在处理理论和实际应用之间的平衡，没有陷入纯粹的数学推演，而是始终将理论与现实中的实验现象紧密联系起来，这种“知行合一”的写作态度，对于我们这些希望将理论应用于实际工作的读者来说，无疑是一剂强心针。整本书的结构布局也相当巧妙，知识点之间的衔接自然流畅，不会让人感到突兀或吃力。可以说，这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一部引导我们深入思考前沿科学问题的思想指南。我强烈推荐给所有对该领域感兴趣，并且渴望系统性掌握知识脉络的同仁。