《凝聚態物理專題》是2009年中南大學出版社出版的圖書,作者是 徐慧
基本介紹
圖書相信,內容簡介,目錄,前言,
圖書相信
內容簡介
凝聚態物理學,是當今物理學最龐大和最重要的分支之一。它由固體物理學演變而來,業已成為物理學最活躍的前沿領域。凝聚態物理學的發展與時俱進,伴隨著實驗技術、計算技術和理論概念的不斷提升,越來越多地融入到了化學、生物、材料、信息等學科領域,促進了學科的交叉融合,加快了人類文明進化的進程。
目錄
第1章 計算材料學
1.1 凝聚態物理與材料計算
1.1.1 凝聚態物理理論與套用概述
1.1.2 材料科學技術發展現狀及趨勢
1.1.3 計算機與材料設計學
1.2 經典的材料計算方法
1.2.1 材料計算的主要方法和套用範圍
1.2.2 微觀領域三種主要的計算方法
1.3 計算科學在材料學中的套用
1.3.1 半導體超晶格
1.3.2 團簇體系
1.3.3 金屬中的缺陷
1.3.4 金屬化合物摻雜
1.3.5 超硬材料礦
1.4 第一性原理的相圖熱力學計算套用
1.4.1 相圖計算的發展概述
1.4.2 相圖計算及常用相模型
1.4.3 第一性原理計算相圖熱力學初探
參考文獻
第2章 無序系統電子輸運
2.1 無序系統的分類
2.2 無序系統模型
2.2.1 無序系統的哈密頓量
2.2.2 Anderson模型
2.2.3 Nott模型
2.2.4 納米材料無序模型
2.2.5 DNA分子無序模型
2.2.6 無序格點振動模型
2.3 無序系統的處理方法
2.3.1 負本徵值理論
2.3.2 無序階微擾理論及本徵矢的計算
2.3.3 多對角全隨機厄米矩陣本徵問題求解
2.3.4 雁式矩陣本徵問題求解
2.3.5 轉移矩陣方法
2.4 無序系統電子局域態和振動局域模
2.4.1 電子態密度
2.4.2 無序系統電子波函式局域態
2.4.3 無序系統電子波函式局域長度
2.4.4 局域態和擴展態的轉變
2.4.5 準一維無序系統電子態
2.4.6 無序系統格點振動局域模
2.5 無序系統中的電子輸運
2.5.1 無序體系電子輸運研究進展
2.5.2 無序體系電導模型
2.5.3 無序體系電子跳躍輸運電導公式
2.6 納米材料中的電子輸運特性
2.6.1 納米材料結構與電子輸運特性的關係
2.6.2 納米材料電子輸運與溫度的關係
2.7 DNA分子中的電子輸運
2.7.1 DNA分子電導特性
2.7.2 DNA分子器件的套用
參考文獻
第3章 超導電性
3.1 超導電性的基本現象和性質
3.1.1 基本的實驗現象
3.1.2 超導電性的其他性質
3.1.3 兩類超導體
3.2 傳統超導體的唯象模型
3.2.1 二流體模型
3.2.2 倫敦方程
3.2.3 金茲堡一朗道理論
3.2.4 磁通量子化
3.3 BCS理論
3.3.1 電子一電子有效吸引作用
3.3.2 庫柏對
3.3.3 BCS理論的結論
3.3.4 微觀理論與持續電流
3.4 超導隧道效應
3.4.1 超導體和正常金屬之間的隧道效應
3.4.2 兩個相同超導體問的隧道效應
3.4.3 約瑟夫森效應
3.4.4 超導量子干涉器
3.5 高T氧化物超導體
3.5.1 高溫超導體的發現
3.5.2 高溫超導體的特徵
3.5.3 幾種氧化物超導體的晶體結構
3.5.4 超導態的性質
3.6 幾個高溫超導機制模型
3.6.1 極化子一雙極化子模型
3.5.2 以費米液體理論為基礎的超導機制
3.5.3 吸引Hubbard模型
參考文獻
第4章 物質的磁性
4.1 原子的磁矩
4.1.1 電子的軌道磁矩
4.1.2 電子的自旋磁矩
4.1.3 多電子原子的磁矩
4.1.4 原子核的磁矩
4.2 物質的磁性
4.2.1 抗磁性物質
4.2.2 順磁性物質
4.2.3 鐵磁性物質
4.2.4 反鐵磁性物質
4.2.5 亞鐵磁性物質
4.2.6 非共線性磁結構
4.3 磁有序物質的局域電子理論
4.3.1 海森堡交換相互作用理論
4.3.2 間接交換相互作用理論
4.3.3 RKKY交換作用理論
4.4 磁有序的巡遊電子理論
4.4.1 斯托納模型
4.4.2 哈特利一福克一斯托納理論
參考文獻
第5章 聲子晶體
5.1 引論
5.1.1 聲子晶體概念
5.1.2 聲子晶體研究概況
5.1.3 聲子晶體研究意義
5.2 彈性波理論
5.3 聲子晶體帶隙分析方法
5.3.1 常用方法簡介
5.3.2 平面波展開法
5.3.3 雙組元複合介質
5.3.4 兩種類型的聲子晶體
5.3.5 常見的晶體排列
5.3.6 二維聲子晶體帶結構的計算實例
5.4 聲子晶體缺陷結構分析
5.4.1 F面波超元胞法
5.4.2 點缺陷
5.4.3 線缺陷
5.4.4 無序結構
5.5 局域共振聲子晶體
5.5.1 局域共振機制提出的背景
5.5.2 局域共振機制
5.5.3 組合寬頻隙結構
5.6 聲子晶體的製備與性能測試
5.6.1 聲子晶體的製備
5.6.2 聲子晶體性能測試
參考文獻
第6章 光子晶體
6.1 基本概念
6.2 光子晶體的物理特徵
6.3 光子晶體的理論與分析方法
6.3.1 平面波方法(PWM)
6.3.2 差分或有限差分法
6.3.3 轉移矩陣方法
6.3.4 N階(OrderN)法
6.3.5 散射矩陣法
6.3.6 一維光子晶體中的光子帶隙討論
6.3.7 一維光子晶體透、反射係數的傳輸矩陣方法計算
6.4 光子晶體的製備
6.4.1 一維光子晶體的製作
6.4.2 二維光子晶體的製作
6.4.3 三維光子晶體的製作
6.5 光子晶體的套用
6.5.1 光波控制光學元件設計中的套用
6.5.2 發光器件中的套用
6.5.3 非線性光子晶體器件
6.6 展望
參考文獻
第7章 半導體微電子器件原理與工藝
第8章 有機電致發光器件原理與製備
第9章 納電子原型器件特性與模擬
第10章 功能薄膜材料
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前言
凝聚態物理學,是當今物理學最龐大和最重要的分支之一。它由固體物理學演變而來,業已成為物理學最活躍的前沿領域。凝聚態物理學的發展與時俱進,伴隨著實驗技術、計算技術和理論概念的不斷提升,越來越多地融入到了化學、生物、材料、信息等學科領域,促進了學科的交叉融合,加快了人類文明進化的進程。
凝聚態物理學的研究對象是複雜的,研究過程是艱辛的,但也是充滿魅力和激動人心的。在其領域內誕生的很多基礎研究成果,為現代社會經濟和生活的方方面面帶來了巨大的影響與衝擊,如:高溫超導材料與超導機理的研究,儘管已經存在的BCS理論、共價鍵理論、雙極子機制和激子理論等尚未得到統一認識,但並不影響和阻止其套用於實際生產生活,目前超導體的零電阻轉變溫度已經達到上百開(K),實用化的項目業已開展;納米技術自20世紀90年代興起,已發展為涵蓋納米生物學、納米電子學、納米機械學等領域的研究體系,人們通過對如量子尺寸效應、量子隧道效應、電子反常輸運及庫侖阻塞等現象的研究,已經實現了可套用於新一代計算機的超微結構量子器件與電路,極大地提升和拓展了計算機的套用能力;此外,還包括DNA生物鏈結構、納米碳管器件、聲子晶體、光子晶體等方面。可以說,凝聚態物理學為促進人類科技進步和提升人民生活水平發揮了巨大的作用。