The Kondo Problem to Heavy Fermions (Cambridge Studies in Magnetism)

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出版者:Cambridge University Press
作者:Alexander Cyril Hewson
出品人:
页数:472
译者:
出版时间:1997-04-28
价格:USD 84.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521599474
丛书系列:
图书标签:
  • 凝聚态物理
  • 物理
  • 物理學
  • 多体理论
  • 基础理论物理
  • 凝聚态理论
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  • Condensed Matter Physics
  • Quantum Magnetism
  • Heavy Fermions
  • Kondo Effect
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  • Low Temperature Physics
  • Magnetism
  • Solid State Physics
  • Strongly Correlated Systems
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具体描述

The behaviour of magnetic impurities in metals has posed problems to challenge the condensed matter theorist over the past 30 years. This book deals with the concepts and techniques which have been developed to meet this challenge, and with their application to the interpretation of experiments. This book will be of interest to condensed matter physicists, particularly those interested in strong correlation problems. The detailed discussions of advanced many-body techniques should make it of interest to theoretical physicists in general.

磁性研究前沿:从原子尺度到宏观现象 这是一部深入探讨现代磁学复杂性和多样性的权威著作。本书旨在为物理学家、材料科学家以及对凝聚态物理学有浓厚兴趣的研究人员,提供一个全面且深入的视角,涵盖从基础理论到尖端实验方法的诸多领域。 本书摒弃了对单一理论模型的过度关注,转而构建一个跨越不同尺度和现象的统一框架。内容聚焦于理解材料中磁性如何从量子力学层面涌现,并最终影响宏观物理性质,例如电学、热学和力学行为。我们精心组织了章节结构,确保读者能够循序渐进地掌握复杂的概念,同时又不失对前沿研究的把握。 第一部分:磁性的量子基础与微观相互作用 本部分奠定了理解复杂磁性系统的理论基石,着重于描述电子间的相互作用如何塑造材料的磁结构。 第一章:电子自旋与轨道耦合的精细调控 本章首先回顾了基本的量子力学原理在描述磁性中的应用,包括泡利不相容原理和角动量代数。随后,重点深入探讨了轨道-自旋耦合(Spin-Orbit Coupling, SOC)在强关联系统中的关键作用。我们将详细分析不同晶体对称性下,SOC如何导致磁各向异性的产生,并如何影响磁性基态的简并性。通过分析单电子和多电子体系,展示SOC如何成为铁磁性、反铁磁性和非共面磁结构形成的核心驱动力。本章包含对Hubbard模型及其有效哈密顿量推导的深入讨论,特别是针对$d$和$f$电子系统的应用。 第二章:平均场理论的局限与超越 平均场理论(如平均场近似、朗道理论)是理解相变的重要工具,但其在描述短程关联和临界现象时的不足是显而易见的。本章将系统地审视这些理论的边界。我们将引入更先进的统计力学方法,如蒙特卡洛模拟(Monte Carlo Simulations)和重整化群(Renormalization Group, RG)理论。通过对伊辛(Ising)模型和海森堡(Heisenberg)模型的具体分析,展示RG方法如何揭示不同维度下磁性相变的普适性类别。此外,本章还探讨了非平衡态下的磁动力学,包括斯皮诺尔(spin wave)谱的计算和其在非线性激发下的行为。 第三章:磁性有序与无序的共存 磁性材料并非总是表现出完美的周期性序。本章关注的是无序磁性现象,包括自旋玻璃(Spin Glass)和随机磁体。我们将深入研究无序如何通过随机杂质或合金中的局域涨落引入,并讨论对这些系统至关重要的概念,如非遍历性(Non-Ergodicity)和无标度分布(Power-law Distributions)。本章会详细介绍爱德华-安德森(Edwards-Anderson)模型及其衍生,以及解决这些复杂系统所需的计算技术,例如退火算法(Simulated Annealing)在寻找基态方面的应用。 第二部分:磁性与电子输运的耦合:多功能材料的探索 磁性不仅影响材料的宏观磁矩,它还深刻地耦合于电子的输运性质,催生了丰富多样的磁电效应和自旋电子学现象。 第四章:自旋与电荷的协同作用 本章是现代磁性研究的核心领域之一,专注于磁输运现象。我们将详尽阐述霍尔效应(Hall Effect)在区分不同磁态中的作用,特别是反常霍尔效应(Anomalous Hall Effect, AHE)。AHE的理论机制,包括贝里曲率(Berry Curvature)和轨道运动的贡献,将在本章得到深入剖析。此外,巨磁阻效应(Giant Magnetoresistance, GMR)和隧道磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance, TMR)的物理机制将被系统梳理,包括界面散射、电子自旋极化和隧道势垒的精确调控。 第五章:斯皮诺动力学与自旋流 随着器件尺寸的缩小,对快速、低功耗的自旋操控需求日益迫切。本章深入研究斯皮诺动力学在有限温度和空间维度下的行为。我们将介绍斯皮诺轨道矩(Spin-Orbit Torque, SOT)和斯托勒夏斯基(Stöber-Sheeley)机制,它们是当前写入磁性存储器的关键技术。此外,本章将详细阐述自旋霍尔效应(Spin Hall Effect, SHE),区分其作为产生和检测自旋流的基础。读者将学习如何利用这些效应在非磁性材料中产生纯自旋流,并研究其在磁性薄膜中的传输和散射机制。 第六章:磁性和电荷的界面耦合:铁电/铁磁异质结构 本章关注多铁性(Multiferroics)和磁耦合界面的物理。我们将探讨电场如何通过界面耦合来调控磁性,反之亦然。重点分析了磁弹性耦合(Magnetoelastic Coupling)在应力诱导磁化翻转中的作用,以及如何利用这些效应实现低能耗的磁电开关。本章将涉及对钙钛矿氧化物界面(如LaSrMnO$_{3}$/SrTiO$_{3}$)的详细案例分析,展示界面化学、应变工程如何精确调控电子结构和磁序。 第三部分:强关联体系与新兴磁性范式 凝聚态物理学的挑战往往集中在强关联电子体系,其中电子间的库仑排斥力与动能竞争,导致奇异且复杂的磁性行为。 第七章:强关联电子中的磁性激发 本章聚焦于在强关联作用下,电子的运动受到严格限制所导致的磁性。我们将详细考察Mott绝缘体的形成机制,以及在接近Mott转变点时,如何从金属态演变为磁性绝缘体。对激发态谱的分析是本章的重点,包括如何利用非弹性中子散射(Inelastic Neutron Scattering)和角分辨光电子能谱(ARPES)来直接探测磁激发,如朗道阻尼和磁激子。本章还将介绍利用动态平均场理论(DMFT)来处理强关联系统的有效方法。 第八章:拓扑磁体与贝里相几何 近年来,拓扑物理学与磁性的结合开辟了全新的研究领域。本章将阐述拓扑绝缘体和拓扑半金属中的磁性如何驱动新奇的量子现象。我们将深入探讨磁性外尔点(Magnetic Weyl Points)的产生条件和性质,以及它们如何导致非平凡的拓扑磁电响应。对磁性马约拉纳费米子(Magnetic Majorana Fermions)的理论预测及其在超导-磁性异质结构中的潜在实现途径,将作为本章的亮点进行探讨。 第九章:磁性局域激发与量子信息 本章将视角转向极小尺度和极端条件下的磁性,探讨局域磁矩作为量子比特的潜力。我们将分析单分子磁体(Single-Molecule Magnets, SMMs)和磁性纳米颗粒中的量子隧穿效应和量子退相干。重点在于理解量子限域效应如何延长相干时间。此外,本书还将对基于斯皮诺子(magnons)的自旋波逻辑器件进行前瞻性分析,讨论如何利用拓扑斯皮诺子实现信息的无耗散传输,为未来量子计算和自旋电子学的融合奠定理论基础。 本书的结构设计旨在提供一个连贯的叙事线索,引导读者从最基本的磁相互作用,逐步过渡到当今最前沿的、涉及拓扑和量子信息的复杂磁性现象。它既是深入研究的必备参考,也是激发下一代物理学难题探索的催化剂。

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读后感

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用户评价

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我对那些能够将复杂的物理概念梳理得清晰透彻,并且能够揭示现象背后深层机制的书籍情有独钟。《The Kondo Problem to Heavy Fermions》这个书名,立刻就吸引了我,因为它触及了凝聚态物理学中最令人着迷的两个主题之一。Kondo问题,作为理解材料中磁矩相互作用的基石,其理论的深度和广度一直让我惊叹。而“Heavy Fermions”(重费米子)则更是将这种理论应用推向了极致,让电子表现出远超寻常的“质量”,从而产生了许多奇特的宏观量子效应。我非常期待这本书能够提供一个连贯的叙事,从Kondo散射的基本原理出发,逐步构建起对重费米子行为的理解。我猜测书中会包含大量的数学推导和理论分析,但这正是我想从一本高水平的学术著作中获得的。我也希望书中能对重费米子材料的最新研究进展有所涉及,这对于把握该领域的最新动态至关重要。

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我一直对凝聚态物理领域中的一些“反直觉”现象情有独钟,而重费米子(Heavy Fermions)绝对是其中的翘楚。它们的存在,挑战了我们对于电子基本性质的朴素认知,仿佛是给了这些微小的粒子一种“魔法”,让它们的质量变得如此巨大。当我得知有这么一本专门探讨“Kondo Problem to Heavy Fermions”的书时,我几乎是毫不犹豫地决定要入手。Kondo问题,这个名字本身就充满了故事性,它代表着理论物理学家们在理解材料中磁矩相互作用时所经历的艰辛探索和智慧闪光。而将Kondo问题与重费米子紧密联系起来,更是暗示了这本书将深入剖析这两者之间那不为人知的内在联系,揭示后者如何从前者复杂的理论框架中孕育而出。我预期这本书不会是一本浅尝辄止的科普读物,而是一部真正深入到理论细节、数学推导和实验证据的学术专著。它可能会包含大量的量子力学、统计力学以及固体物理学的概念,需要读者具备一定的物理学基础才能完全领会。这恰恰是我所追求的,我渴望在阅读中能够不断地挑战自己的知识边界,获得更深刻的理解。这本书的出版商“Cambridge Studies in Magnetism”这个系列本身就带有很高的学术声誉,这也进一步增强了我对这本书质量的信心。

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我是一位业余的物理爱好者,平时喜欢阅读一些物理学相关的书籍来拓宽自己的知识面。虽然我的专业背景并非物理学,但我对那些听起来“奇特”的物理现象总是充满了好奇心。重费米子(Heavy Fermions)这个概念,在我接触到的许多科普读物中都曾被提及,但往往只是蜻蜓点水,留下了很多未解之谜。而“Kondo Problem to Heavy Fermions”这个书名,则直接点明了这条探索之路,我感觉它将是我深入理解重费米子现象的最佳入口。我理解这本书可能不会像一本简单的科普书那样,用通俗易懂的语言来解释所有概念,它很可能需要我投入更多的时间和精力去消化那些相对专业的术语和理论。但我相信,这种挑战是值得的。我喜欢那种通过阅读一本深入的书籍,能够真正“啃”下一块硬骨头,从而获得成就感和深刻理解的感觉。我期待这本书能够系统地介绍Kondo问题的基本原理,然后以此为基础,逐步引出重费米子现象的物理本质,并可能涉及一些相关的实验观测和理论模型。

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在翻阅我收藏的众多物理学书籍时,我尤其偏爱那些能够清晰阐述某一复杂物理现象背后深层机制的作品。而《The Kondo Problem to Heavy Fermions》这个书名,立刻就抓住了我的注意力。Kondo问题,作为凝聚态物理学中一个经典的理论难题,其背后蕴含的深刻的量子力学思想,一直让我着迷。而“Heavy Fermions”(重费米子)更是将这种奇特现象推向了一个新的高度,电子仿佛被赋予了巨大的质量,在材料中扮演着截然不同的角色。我猜想这本书一定是对Kondo问题的一个非常系统化的梳理,从最初的理论提出,到后来的发展演变,直至最终能够解释重费米子这种奇特的电子行为。我期待书中能够有详细的数学推导,但同时又不会过于晦涩,能够让一个对该领域有一定基础的读者能够理解。我也希望书中能包含一些重要的实验证据,能够将理论与实践紧密地联系起来,让读者更直观地感受到这些奇妙的物理现象。

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这本书的封面设计就足够吸引我了,那种深邃的蓝色调,点缀着银色的标题,透露出一种严谨又不失神秘的科学气息。我是在一次偶然的机会下,在一家专注于学术书籍的书店里瞥见了它,当时我就被它的标题深深吸引了。“Kondo Problem” 这个名词本身就带有某种历史的厚重感,让人联想到那些在物理学领域深耕多年的经典难题。而“Heavy Fermions” 更是直接点明了这本书的核心主题,这是我在本科物理学习中接触到的一些令人着迷的概念,那种电子表现出远超其真实质量的行为,简直就像是打开了一个全新的量子世界。我当时就有一种预感,这本书一定能为我解答许多关于这些奇特现象的疑问,或者至少能提供一个深入的视角来理解它们。书的尺寸和纸张质感也相当不错,拿在手里有一种扎实的触感,这对于一本可能需要反复翻阅的学术著作来说,是至关重要的。包装也很到位,没有丝毫破损,这让我对出版商的专业性有了初步的良好印象。我迫不及待地想将它带回家,开始我的阅读之旅,探索Kondo问题与重费米子之间那错综复杂而又充满魅力的联系。这本书的存在,本身就像是一道邀请,邀请我潜入物理学最前沿的深海,去一探究竟。

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我一直对材料科学中那些看似“异常”的行为充满兴趣,而重费米子(Heavy Fermions)的出现,绝对是其中最引人注目的现象之一。电子不再是那个轻盈的、遵循简单规律的粒子,而仿佛披上了沉重的外衣,表现出令人难以置信的宏观特性。我之所以选择这本书,正是因为它将Kondo Problem与Heavy Fermions这两个概念巧妙地联系在一起,让我看到了一个探索其内在联系的清晰路径。我期待这本书能够从Kondo散射的起源讲起,深入剖析其微观机制,并以此为基础,构建一个理解重费米子行为的理论框架。我猜想书中会包含大量的量子场论、多体理论等专业知识,这对我来说是一个挑战,但也是一个学习和成长的绝佳机会。我希望通过阅读这本书,能够真正理解重费米子体系的独特性质,并了解它们在基础物理研究和未来技术应用中的重要性。

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当我第一次看到这本书的书名时,我的脑海中立刻浮现出各种与量子力学、多体物理相关的复杂图景。Kondo Problem,这个名字本身就代表着物理学界曾经经历过的一段漫长而艰辛的理论探索。而“Heavy Fermions”(重费米子)则更是凝聚态物理学中一个充满魅力的研究方向,它揭示了电子在特定材料中的集体行为可以表现出远超个体质量的“惯性”。我购买这本书,是希望能够深入了解Kondo散射的原理,以及它如何演变成解释重费米子现象的关键。我期待书中能够详细介绍相关的理论模型,例如密度矩阵重整化群(DMRG)等,这些先进的理论工具对于理解多体系统至关重要。同时,我也希望书中能够包含对一些经典和现代重费米子材料的介绍,以及它们的独特物理性质和潜在应用。这本书的出现,无疑为我提供了一个系统学习这一复杂而迷人领域的绝佳机会。

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这本书的装帧设计,尤其是封面的配色和字体选择,都给我一种非常经典且专业的学术书籍的感觉。我特别留意到“Cambridge Studies in Magnetism”这个系列名称,它让我联想到剑桥大学出版社在这个领域一贯的高水准出版物。我对于那些能够深入探讨某一特定物理学分支的书籍一直情有独钟,而“Kondo Problem to Heavy Fermions”这个主题,恰好是我在学习过程中一直非常感兴趣但又觉得有些难以完全掌握的领域。Kondo问题本身就是一个非常迷人的理论难题,它涉及到量子力学中多体相互作用的复杂性,而重费米子则是这种复杂相互作用所导致的一种极端而又奇特的宏观表现。我非常有信心,这本书将为我提供一个全面而深入的视角,来理解这两个概念之间的联系。我期待书中能够详细阐述Kondo散射的微观机制,以及它如何影响材料的宏观性质,进而解释重费米子行为的出现。我也希望书中能包含对一些典型重费米子材料的介绍,以及它们在凝聚态物理研究中的重要地位。

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作为一名在校的物理系研究生,我一直致力于在凝聚态物理领域进行深入研究,而重费米子材料一直是我的研究兴趣之一。当我看到《The Kondo Problem to Heavy Fermions》这本书的出现时,我感到非常兴奋。这个书名直接点出了我所关注的两个核心概念,并且以“Cambridge Studies in Magnetism”这个享有盛誉的系列出版,这让我对其学术价值和内容深度有了极高的期待。我预期这本书将不仅仅是对Kondo问题和重费米子现象的简单介绍,而是会深入探讨相关的理论框架、数学推导、以及近年来在该领域取得的重要研究进展。我非常希望书中能够详细地梳理Kondo问题的不同理论模型,例如单体Kondo模型、多体Kondo模型等,并清晰地阐述它们是如何能够解释重费米子行为的。同时,我也期望书中能够包含对一些关键实验技术和观测结果的分析,以及它们如何支撑当前的理论理解。这本书对我未来的研究方向,可能会提供非常有价值的理论指导和灵感。

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在阅读一本新书之前,我通常会花一些时间来研究它的出版背景和作者信息,尤其是在我购买一本像《The Kondo Problem to Heavy Fermions》这样的专业学术著作时。我发现这个系列,“Cambridge Studies in Magnetism”,本身就是一个非常知名的凝聚态物理研究领域的高端丛书,收录的都是在该领域具有里程碑意义或者最新研究成果的著作。这本身就给了我一个很高的预期,它至少在学术严谨性和内容前沿性上有所保证。虽然我还不确定具体的作者是谁,但只要是在这个系列中出版的书籍,我通常都会对其内容质量抱有较高的信心。我猜测作者一定是该领域内有深厚造诣的专家,他们能够将如此复杂且具有挑战性的主题,以一种系统、清晰且富有洞察力的方式呈现出来。我尤其期待这本书能够梳理Kondo问题的发展历程,以及它是如何一步步演化到重费米子物理学的概念框架中的。这种历史性的梳理,对于理解一个物理概念的演变和深化非常有帮助。同时,我也希望书中能包含对重费米子材料的最新研究进展,例如它们在高温超导、量子计算等前沿领域的潜在应用。

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全面而且简洁!物理图像极其清晰!叙述详略得当!个人认为可作为熟悉强关联物理的入门书籍。即使不做kondo也可从中获益良多。

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没想到豆瓣把这本书都收录了

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全面而且简洁!物理图像极其清晰!叙述详略得当!个人认为可作为熟悉强关联物理的入门书籍。即使不做kondo也可从中获益良多。

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