凝聚态物理学（下卷） [Condensed Matter Physics (Voume 2)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《凝聚态物理学（下卷）》被列入新闻出版总署“十二五”国家重点图书出版规划。《凝聚态物理学（下卷）》在把握从固体物理学到凝聚态物理学历史发展脉络的基础上，为凝聚态物理学建立了一个逻辑上合理明晰的概念体系，并对学科涵盖的丰富内容进行了全面系统的论述。全书除一章综览外，共有八编，计三十八章，分两卷出版。
　　接上卷的前四编之后，下卷包括后四编。第五编为临界现象，从分析涨落和关联出发，论述了凝聚物质中由温度、几何参数、时间和非热物理量调控的各类临界现象，强调了标度理论和重正化群方法；第六编为元激发，首先给出了元激发的一般特征、分类原则和场论描述，然后分别论述了与原子位移有关的振动激发，与自旋进动联系的自旋激发，与电子相互作用关联的电子激发，以及来自不同类型激发之间耦合的耦合型激发；第七编为织构和拓扑缺陷，从广义弹性和流体动力学出发，论述了晶体、液晶、铁磁体和超导体中缺陷的拓扑和几何性质，结构和能量学，力学和物理性质，以及有缺陷介入的相变；第八编为超出平衡态，一方面在传统的凝聚物质范围内，探讨了与成核、失稳分解和畴壁形成有关的相变动力学，以及从力学、几何和能量角度分析了晶体生长和形貌学，另一方面考虑在远离平衡区，从失稳走向混沌，直至湍流问题，以及强调凝聚态物理学基本概念的开拓潜力，表现出在地震、生物等与复杂性有关的学科中的应用。
　　《凝聚态物理学（下卷）》体系精审、视野开阔、论述融贯、内容新颖，对于从事凝聚态物理学及相关学科的研究工作者是一本富有启发性且便于阅读的科学论著，也可以作为攻读凝聚态物理学与相关学科学位的研究生的入门参考书。

内页插图

目录

第五编 临界现象
第二十章 涨落、关联和耗散
20.1 概率分布
20.1.1 GaUSS分布
20.1.2 幂律分布和其它非Ga.USS分布
20.2 统计物理学中的涨落和关联
20.2.1 物理量的涨落
20.2.2 Poisson公式
20.2.3 关联函数
20.2.4 涨落的空间关联性
20.2.5 涨落的时间关联性
20.3 随机过程
20.3.1 Brown运动理论和扩散方程
20.3.2 Levy飞行理论和反常扩散
20.3.3 Langevin方程
20.3.4 主方程
20.3.5 Fokker-Planck方程
20.4 动力学响应
20.4.1 线性响应
20.4.2 Onsager倒易关系
20.4.3 广义极化率
20.4.4 涨落耗散定理
20.4.5 Nyquist公式
20.5 量子涨落
20.5.1 量子简并气体的涨落
20.5.2 涨落的量子力学处理
20.5.3 量子自旋的涨落
参考文献
第二十一章 热临界现象
21.1 临界点区域
21.1.1 临界行为
21.1.2 临界指数
21.1.3 标度律
21.2 平均场描述
21.2.1 Ising系统的关联函数
21.2.2 关联函数的平均场结果
21.2.3 偏离平均场理论
21.2.4 平均场理论的有效范围
21.3 标度理论
21.3.1 自由能的齐次性
21.3.2 关联函数的标度变换
21.3.3 有限尺寸标度
21.4 实空间重正化群方法
21.4.1 参量重正化
21.4.2 配分函数与自由能
21.4.3 三角晶格上的Ising自旋
21.5 动量空间重正化群方法
21.5.1 自旋变量连续化
21.5.2 Gauss模型
21.5.3 动量空间中的标度变换
21.5.4 动量空间的重正化处理
参考文献
第二十二章 广义的临界现象
22.1 普适性及其意义
22.1.1 普适类
22.1 _2n-矢量模型
22.1.3 聚合物统计的磁类比
22.1.4 Potts模型
22.1.5 凝胶和渗流
22.2 从渗流到聚合物
22.2.1 几何临界点
22.2.2 正方晶格上的渗流集团
22.2.3 自回避行走和聚合物构象
22.2.4 座一键渗流和溶胶一凝胶转变
……

第六编 元激发
第七编 织构和拓扑缺陷
第八编 超出平衡态

凝聚态物理学（上卷）：微观世界的宏大图景 （替代性图书简介） 本书作为“凝聚态物理学”系列的第一卷，旨在为读者系统而深入地构建理解物质在宏观尺度下集体行为所必需的微观基础。我们聚焦于量子力学原理在描述多体系统中的应用，为后续探讨复杂现象（如超导、磁性等）奠定坚实的理论基石。 第一部分：量子力学的基石与多体系统 第一章：从单粒子到多体：系统的量子描述 本章首先回顾了非相对论性量子力学的核心要素——薛定谔方程及其在势场中的精确与近似解法。在此基础上，我们引入了区分费米子和玻色子这一凝聚态物理学的核心概念，强调了全同粒子概念的重要性，特别是波函数的对称性（或反对称性）如何决定了系统的基本统计特性。 第二章：平均场理论的初步探索 在描述大量粒子相互作用时，精确求解薛定谔方程是不可行的。因此，本章详细介绍了平均场理论（Mean-Field Theory）的基本思想和数学框架。我们从最简单的哈特里-福克（Hartree-Fock）方法入手，解释了如何通过将复杂的N体问题简化为求解一个有效单体问题来近似处理粒子间的平均相互作用。讨论了平均场理论的局限性，特别是它如何系统性地忽略了关联效应，为后续章节引入更精细的理论工具做了铺垫。我们通过具体实例，如均匀电子气在平均场近似下的能量计算，展示了这种方法的实用性与理论缺陷。 第三章：微扰论在相互作用系统中的应用 相互作用项通常是系统哈密顿量中难以精确处理的部分。本章深入探讨了在相互作用较弱情况下的微扰论方法。我们详细阐述了非简并和简并微扰论的一般形式，并将其应用于描述粒子间的微弱耦合。重点讨论了高阶微扰修正的收敛性问题，以及如何利用高阶修正来更准确地描述系统的能量和波函数。 第二部分：晶体结构与周期性势场 第四章：晶体物理学的几何基础 凝聚态物质的宏观性质往往源于其内部原子的周期性排列。本章系统地介绍了晶体结构的基本概念，包括晶格、基矢、布拉维点阵及其14种爱德华·米勒符号（Miller Indices）的表示法。我们详细分析了常见的晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方最密堆积（HCP），并讨论了晶体学中的对称性群的概念，为理解布洛赫定理做好准备。 第五章：布洛赫定理与能带结构 周期性势场是理解固体电子行为的关键。本章的核心内容是布洛赫定理的推导与物理意义。我们展示了如何将电子的薛定谔方程在周期性势场下的解表示为平移波与一个具有晶格周期的函数的乘积。在此基础上，本章详细构建了能带理论的框架：导出了晶体动量（Crystal Momentum）的概念，并解释了布里渊区（Brillouin Zone）的物理图像。我们通过紧束缚法（Tight-Binding Method）和近自由电子模型（Nearly Free Electron Model）的实例，展示了如何计算和理解一维及三维晶体中的能带结构，包括能隙的起源和费米面的概念。 第六章：电子的动力学与输运性质 在能带结构确定后，本章转向描述电子在晶体中对外部电磁场的响应。我们利用半经典图像，将电子的运动视为一个准粒子（Quasiparticle），并引入了有效质量（Effective Mass）的概念，解释了有效质量如何反映电子在晶格环境中的惯性与局域势场的影响。本章还讨论了晶格振动（声子）与电子的散射过程，这是理解电阻和热导率的基础。我们详细分析了费米面的几何形状如何决定了金属的输运特性。 第三部分：声子与晶格振动 第七章：晶格动力学基础 固体中的原子并非静止不动，而是围绕平衡位置做周期性振动，即晶格振动。本章从牛顿运动定律出发，建立了描述一维原子链振动的方程，并引入了“色散关系”（Dispersion Relation）的概念，即频率 $omega$ 与波矢 $k$ 的关系。 第八章：三维晶格振动与声子概念 本章将一维模型推广到三维晶体。我们详细推导了三维晶体的色散关系，并区分了声学支（Acoustic Branches）和光学支（Optical Branches）。声学支的低频极限对应于宏观声波，而光学支则涉及晶格中不同原子子格间的相对运动。声子作为晶格振动的量子化激发，被引入作为准粒子概念。本章随后讨论了声子的态密度（Density of States），这是计算比热等热学性质的关键输入。我们介绍了爱因斯坦模型和德拜模型，以阐释低温下热容的 $T^3$ 依赖性，并探讨了声子之间的非线性相互作用（如三声子、四声子过程）对热导率的贡献。 本书特点： 本书的编写风格严谨、逻辑清晰，着重于从基本原理出发，系统地构建理论框架。章节之间的衔接紧密，每一个新概念的引入都建立在扎实的数学和物理基础之上。通过对平均场理论的批判性考察和对布洛赫定理的深入剖析，读者将能够建立一个对凝聚态物质——从原子排列到电子激发——的全面、深刻的理解，为后续研究超导、拓扑物态等前沿课题做好准备。本书尤其适合高年级本科生、研究生以及从事相关领域研究的科研人员作为核心教材或参考手册。