中外物理学精品书系·引进系列6：量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）（影印版） [Quantum Hall Effects Field Theoretical Approach and Rela 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《中外物理学精品书系·引进系列6：量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）（影印版）》内容丰富，涵盖面广，可读性强，其中既有对我国传统物理学发展的梳理和总结，也有对正在蓬勃发展的物理学前沿的全面展示；既引进和介绍了世界物理学研究的发展动态，也面向国际主流领域传播中国物理的优秀专著。

内页插图

目录

Preface

PartⅠ Quantum Field Theory
1. QuantumMechanics
1.3 Creation and Annihilation Operators
1.5 Coherent States and von Neumann Lattice
2. Quantum Field Theory
2.1 One-Body Hamiltonian
2.2 Many-Body Hamiltoruan
2.4 Quantum Field Theory
2.6 Electrons Interacting with Electromagnetic Field
3. CanorucaIQuantization
3.1 Relativistic Particles and Waves
3,5 Nother Currents
4. Spontaneous Symmetry Breaking
4.2 Real Klein-Gordon Field
4.3 Complex Klein-Gordon Field
4.5 Schrodinger Field
4.7 Goldstone Theorem
5. ElectromagneticField
5.1 Maxwell Equations
5.2 Canorucal Quantization
5.3 Interaction with Matter Field
5.4 Anderson-Higgs Mechanism
5.5 Massive Vector Field
5.6 Superconductivity
5.7 Aharonov-Bohm Effect
6. DiracField
6.2 Plane Wave Solutions
6.3 Canonical Quantization
6.4 Interaction with Electromagnetic Field.
6.5 Weyl Field （Massless Dirac Field）
6.6 Dirac Electrons in Magnetic Field
7. TopologicalSolitons
7.1 Topological Sectors
7.2 Classical Fields
7.3 Solitary Waves, Kinks and Solitons
7.4 Sine-Gordon Solitons
7.6 Homotopy Classes
……
PartⅡ Oolayer Quantum Hall Systems
PartⅢ ilayer Quantum Hall Systems
PartIV Microscopic Theory
Appendices
References
Index

前言/序言

中外物理学精品书系·引进系列6：量子霍尔效应·场论方法与相关主题（第2版）（影印版） [Quantum Hall Effects Field Theoretical Approach and Rela 下载 mobi epub pdf txt 电子书 格式

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量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。它是一种典型的宏观量子效应，是微观电子世界的量子行为在宏观尺度上的一个完美体现。1980年，德国科学家冯·克利青(Klaus von Klitzing)发现了“整数量子霍尔效应”，于1985年获得诺贝尔物理学奖。1982年，美籍华裔物理学家崔琦(Daniel CheeTsui)、美国物理学家施特默(Horst L. Stormer)等发现“分数量子霍尔效应”，不久由美国物理学家劳弗林(Rober B. Laughlin)给出理论解释，三人共同获得1998年诺贝尔物理学奖。在量子霍尔效应家族里，至此仍未被发现的效应是“量子反常霍尔效应”——不需要外加磁场的量子霍尔效应。

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霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。这个电势差也被称为霍尔电势差。

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由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破，该物理效应从理论研究到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。

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参考用

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“量子反常霍尔效应”是多年来该领域的一个非常困难的重大挑战，它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质，是一种全新的量子效应;同时它的实现也更加困难，需要精准的材料设计、制备与调控。1988年，美国物理学家霍尔丹(F. Duncan M. Haldane)提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，但是多年来一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。2010年，中科院物理所方忠、戴希带领的团队与张首晟教授等合作，从理论与材料设计上取得了突破，他们提出Cr或Fe磁性离子掺杂的Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族拓扑绝缘体中存在着特殊的V.Vleck铁磁交换机制，能形成稳定的铁磁绝缘体，是实现量子反常霍尔效应的最佳体系[Science，329, 61(2010)]。他们的计算表明，这种磁性拓扑绝缘体多层膜在一定的厚度和磁交换强度下，即处在“量子反常霍尔效应”态。该理论与材料设计的突破引起了国际上的广泛兴趣，许多世界顶级实验室都争相投入到这场竞争中来，沿着这个思路寻找量子反常霍尔效应。

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