凝聚体物理学导论

本书比较全面地论述了 凝聚体物质中的电子和与电 子紧密相关的问题。全书分 为九章。第一章是绪论，介 绍凝聚体物理学的发展历史 和概念体系；第二章是固体 结构中的单电子，从讨论周 期结构中波的传播出发，分 别考察加上表面和杂质，以 及无序带来的影响，进而分 析纳米结构的电子性质；第 三章是电子动力学，强调不 同结构和外场条件下电子的 动力学过程和输运性质；第 四章从键和能带的角度讨论 电子结构的计算；第五章面 对电子关联引起的窄能带这 一重要主题，指出问题的复 杂性，以及可能的改进方案 ；第六章是热致相变，首先 利用唯象的朗道相变理论， 突出对称性破缺这一核心概 念，为各种不同的热致相变 建立统一的理论框架，进而 分别论述铁磁体和反铁磁体 、超导体和超流体的有序相 ，兼顾宏观和微观的描述， 也指出对临界区朗道相变理 论的失效及需要标度分析的 手段；第七章是低能激发， 除了论述元激发的一般特征 、分类原则和场论描述，重 点介绍与电子相互作用关联 的电子激发，与自旋进动联 系的自旋激发，以及来自不 同类型激发之间的耦合型激 发；第八章是非常规相变， 涉及超越对称性破缺，而与 更广义的遍历性破缺有关的 热致相变和量子相变；第九 章引向当代凝聚体物理学的 前沿课题，即物质中电子的 拓扑量子行为。 本书适合作为凝聚体物 理学、材料科学、化学及电 子科学等专业的研究生教材 ，也可作为高等学校物理学 类专业高年级大学生选修的 “凝聚体物理学”课程的教材 ，当然，亦可供从事相关领 域研究的科学工作者参考。

第一章 绪论 §1 凝聚体物理学的发展历史和概念体系 §1.1 固体物理学的回顾 §1.2 走向关联电子态 §1.3 合作现象 §1.4 凝聚体物理学的视野 参考文献 第二章 固体结构中的单电子 §2 周期结构中的布洛赫波 §2.1 波方程在周期势下的求解 §2.2 自由电子 §2.3 近自由电子 §2.4 紧束缚电子 §2.5 超晶格的克勒尼希-彭尼模型 §2.6 态密度和维度性 §3 表面和杂质引起的弗里德振荡 §3.1 金属表面态 §3.2 半导体表面态 §3.3 带电中心的屏蔽效应 §3.4 电子局域模 §3.5 电子自旋密度振荡 §4 无序系统中的安德森局域化 §4.1 粒子扩散和局域化 §4.2 弱局域化和增强背散射 §4.3 电导的干涉修正 §4.4 扩散系数的尺寸依赖性 §4.5 强局域化的安德森模型 §4.6 迁移率边 §4.7 跳跃电导 §5 半导体纳米结构中的电子能谱 §5.1 量子阱的电子子能带和空穴子能带 §5.2 量子阱的光吸收 §5.3 耦合量子阱 §5.4 量子线和碳纳米管 §5.5 单量子点 §5.6 双量子点和量子点超晶格 参考文献 第三章 电子动力学 §6 布洛赫电子动力学 §6.1 能带电子的速度和有效质量 §6.2 电子对能带的填充 §6.3 电场中电子的布洛赫振荡和负微分电阻 §6.4 电场导致的万尼尔-斯塔克梯 §6.5 磁场中的回旋共振 §6.6 朗道量子化 §6.7 传导电子磁化率 §7 电荷输运和自旋输运 §7.1 玻耳兹曼方程 §7.2 直流和交流电导率 §7.3 经典霍耳效应