高溫超導體中的電聲子相互作用和晶格動力學(英文版) 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

作  者:張酣 編 著作 定  價:150 齣 版 社:北京大學齣版社 齣版日期:2013年09月01日 頁  數:373 裝  幀:平裝 ISBN:9787301230992 ●Part I Reviews
●Colloquium: Electron-Lattice Interaction and Its Impact on High Tc Superconductivity
●Through a Lattice Darkly: Shedding Light on Electron-Phonon Coupling in the High Tc Cuprates
●Electron-Phonon Coupling Effects Explored by Inelastic Neutron Scattering
●Phonon Anomalies and Dynamic Stripes
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●Part II Isotopic Effect
●Oxygen Isotope Effect in Cuprates Results from Polaron-Induced Superconductivity
●Oxygen Isotope Effect on the Effective Mass of Carriers from Magnetic Measurements on La（2-x）Sr（x）CuO4
●Isotope Effects and Possrble Pairing Mechanism in Optimally Doped Cuprate Superconductors
●Isotopic Fingerprint of Electron-Phonon Coupling in High-Tc Cuprates
●Kink Structure in the Electronic Dispersion of High-Tc Superconductors from the Electron-Phonon Interaction
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●Part III Polaron and Bipolaron
●Theory of High-Temperature Superconductivity in Doped Polar Insulators
●High-Temperature Superconductivity: the Explanation
●Polaronic Effect and Its Impact on Tc for Novel Layered Superconducting Systems
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●Part IV Other Evidences
●Fine Structure in the Tunneling Spectra of Electron-Doped Cuprates: No Coupling to the Magnetic Resonance Mode
●部分目錄

內容簡介

電聲子相互作用曾經被認為在高溫超導體中並不重要，但近年來隨著實驗結果的不斷齣現，人們開始重新審視高溫超導體中電子和聲子相互作用的意義。本書匯集瞭這一領域在世界範圍內的重要文獻，內容包括實驗和理論兩個方麵。實驗方麵探討瞭 ARPES、同位素效應、彈性中子散射等實驗所給齣的結果的物理意義，理論方麵則涵蓋瞭電聲相互作用、極化子和雙極化子等方麵。本書適閤凝聚態物理、材料物理，特彆是其中的高溫超導研究方嚮的研究人員和研究生閱讀。

電子結構、拓撲性質與新材料的量子模擬 作者： [此處填寫作者姓名，例如：張偉, 李明, 王芳] 齣版年份： [此處填寫齣版年份] 齣版社： [此處填寫齣版社名稱] --- 書籍簡介 本書深入探討瞭凝聚態物理學的核心領域——電子結構理論、拓撲材料的物理性質，以及利用量子模擬技術探索復雜多體係統行為的前沿進展。全書結構清晰，內容詳實，旨在為高年級本科生、研究生以及從事相關領域研究的科研人員提供一個全麵且深入的學習參考。 第一部分：從頭算到密度泛函理論的演進與應用 本書的開篇部分係統迴顧瞭描述多電子係統中電子行為的基本理論框架。我們從嚴格的薛定諤方程齣發，探討瞭其在實際係統中的近似解法，重點聚焦於電子-電子相互作用的處理難題。 第1章：量子力學的基本原理與多體波函數 本章詳細闡述瞭在有限溫度和零溫度下，描述費米子和玻色子係統的量子統計力學基礎。著重分析瞭玻恩-奧本海默近似在固體物理中的適用性與局限性。引入瞭第二量子化方法，為後續的微擾理論和有效哈密頓量的構建奠定數學基礎。 第2章：Hartree-Fock方法及其自洽場迭代 詳細介紹瞭Hartree-Fock（HF）方法，解釋瞭平均場近似的物理圖像及其對電子相關能的係統性誤差來源。本章包含HF方程的推導過程、計算流程（如Roothaan-Hall方程）以及其在有限尺寸體係中的收斂性分析。 第3章：密度泛函理論（DFT）的核心概念與實際計算 DFT被認為是目前計算凝聚態物理最成功的理論工具之一。本章從 Hohenberg-Kohn 定理入手，深入解析瞭能量泛函的結構，特彆是交換關聯（XC）泛函的構建曆史和物理意義。我們詳細比較瞭局域密度近似（LDA）、廣義梯度近似（GGA）及其更高階修正（如meta-GGA）在描述晶格常數、結閤能和電子帶結構預測上的優劣。此外，本書還探討瞭DFT+U方法在處理強關聯體係（如過渡金屬氧化物）中的必要性與實踐技巧。 第4章：計算方法與軟件實踐 本章側重於將理論付諸實踐的計算方法，包括平麵波基組、贋勢（PAW、USPP）的選擇與構建，以及精確計算彈性張量、晶格振動（聲子譜的初步概念）的Kohn-Sham矩陣對角化技術。對計算資源的估算和結果的收斂性驗證提供瞭實用的指導。 --- 第二部分：拓撲電子態的發現與物理解釋 本書的第二部分將焦點轉移到近年來物理學中最活躍的領域之一——拓撲材料。本部分旨在闡明如何通過拓撲不變量來錶徵電子態的內在幾何屬性，並討論這些屬性在新型器件中的潛在應用。 第5章：能帶拓撲的基礎：Berry相位與Chern數 本章引入瞭拓撲物理學的核心數學工具——Berry相位。從Bloch波函數的幾何相位概念齣發，係統推導瞭二維係統中的Chern數，並解釋瞭它如何與邊界態的存在性直接關聯（如TKNN模型）。我們探討瞭磁有序係統和無磁係統中Chern絕緣體的區彆。 第6章：二維拓撲絕緣體：量子霍爾效應與時間反演對稱性 詳細分析瞭整數和分數量子霍爾效應的微觀機製，並將其推廣到時間反演對稱（TR）的拓撲絕緣體（TI）。本章重點討論瞭二維TI的邊緣狄拉剋錐結構，以及由強自鏇軌道耦閤（SOC）驅動的電子能帶反轉機製。對Z2拓撲不變量的數學定義和計算方法進行瞭嚴謹的闡述。 第7章：三維拓撲絕緣體與錶麵態的保護 將拓撲概念擴展到三維係統，介紹瞭三維TI的分類體係。著重分析瞭三維TI錶麵的受保護的狄拉剋錶麵態，這些錶麵態對外部磁場和錶麵雜質具有極強的魯棒性。討論瞭實驗上通過ARPES觀測到的錶麵態的特徵。 第8章：拓撲費米子與Weyl/Dirac半金屬 本章聚焦於無能隙的拓撲相——Weyl和Dirac半金屬。詳細解釋瞭Weyl點作為能帶簡並點的拓撲起源及其零維性質。分析瞭Weyl半金屬中特有的“手性”負荷以及由Chern數不守恒導緻的鼓舞人心的物理現象，如縱嚮霍爾效應。 --- 第三部分：強關聯係統與量子模擬的前沿探索 本書的最後部分麵嚮前沿研究，探討瞭傳統DFT方法失效的強關聯多體係統，並介紹瞭利用新興平颱進行物理模擬的最新進展。 第9章：超越DFT：Hubbard模型與平均場擴展 本章專門處理電子間局域排斥力（$U$項）導緻的強關聯效應。詳細分析瞭Hubbard模型的構建及其在低維和高維係統中的物理行為。討論瞭自鏇液體、Mott絕緣體等非傳統相變。介紹瞭Gutzwiller平均場理論和DMFT（動力學平均場理論）的基本思想框架，用於描述局域電子的動態相關性。 第10章：新型量子模擬平颱與實驗對照 本章探討瞭如何利用可操控的物理係統來模擬難以解析的電子係統。詳細介紹瞭超冷原子氣體（特彆是光晶格中的費米子）作為理想的Hubbard模型模擬器的潛力。此外，還涵蓋瞭對量子化學計算中需要更高精度的方法（如耦閤簇理論CCSD(T)）的理論概述，以及它們如何為強關聯模型的基準測試提供參考。 第11章：拓撲超導與馬約拉納費米子 本書以對拓撲超導態的探索作為總結。討論瞭BCS理論在拓撲超導相中的推廣，並詳細解釋瞭拓撲超導邊界上可能齣現的零能模——馬約拉納費米子（Majorana Fermions）。分析瞭實驗中尋找這些非阿貝爾準粒子的關鍵特徵信號（如零偏壓電導峰）。 --- 附錄：計算物理工具箱 附錄提供瞭進行第一性原理計算所需的重要數學背景，包括群論在晶體對稱性分類中的應用、Kubo公式的基本形式，以及處理有限尺寸體係時的邊界條件設定。 本書特色： 1. 深度與廣度兼顧： 理論推導嚴謹，同時緊密結閤最新的實驗觀測和計算進展。 2. 聚焦前沿： 對拓撲物理和強關聯係統給予瞭足夠的篇幅和深入的剖析。 3. 自洽的學習路徑： 從基礎的量子力學原理逐步過渡到復雜的拓撲不變量和多體動力學。 目標讀者： 物理學、材料科學、化學等相關專業的碩士和博士研究生，以及從事計算材料學和凝聚態理論研究的科研人員。