Magnetism and Superconductivity in Low-Dimensional Systems

Magnetism and Superconductivity in Low-Dimensional Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Stamopoulos, Dimosthenis (EDT)
出品人:
页数:213
译者:
出版时间:
价格:672.00 元
装帧:
isbn号码:9781604567304
丛书系列:
图书标签:
  • Magnetism
  • Superconductivity
  • Low-Dimensional Systems
  • Condensed Matter Physics
  • Materials Science
  • Solid State Physics
  • Quantum Magnetism
  • Topological Materials
  • Electronic Structure
  • Phase Transitions
  • Spintronics
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具体描述

新书预告:探索量子世界的奇妙领域 《聚焦:二维材料的电子新态》 本册书籍是一部深入探讨二维材料电子性质及其由此衍生的新奇量子现象的学术专著。作者汇集了近年来在这一前沿领域取得的突破性研究成果,为相关领域的科学家、研究人员以及高年级本科生和研究生提供了全面而深刻的参考。 核心内容概述: 本书以二维材料为核心,重点关注其独特的电子结构和在特定条件下的相变。我们将深入解析石墨烯、过渡金属硫化物(如MoS2、WSe2)、黑磷、二维磁性材料(如CrI3、Fe3GeTe2)等代表性体系的电子能带理论、激子行为、朗道能级、狄拉克锥以及莫尔超晶格效应。 第一部分:二维材料的电子结构基础 从理论到实践: 详细介绍计算二维材料电子结构的常用理论方法,包括密度泛函理论(DFT)及其在揭示二维材料电子特性的应用。 石墨烯的奇迹: 深入剖析石墨烯独特的狄拉克费米子行为,探讨其零带隙特性对电子输运的影响,并介绍引入能隙的各种工程化手段。 蜂窝状晶格的魅力: 聚焦过渡金属硫化物,解析其层状结构如何赋予材料特定的电子和光学性质,以及不同层数和表面状态如何调控这些性质。 非凡的各向异性: 深入研究黑磷等具有明显层状堆叠和原子排列各向异性的二维材料,揭示其独特的载流子动力学和电学特性。 第二部分:二维材料中的新奇量子现象 激子世界的奥秘: 探讨二维材料中强库仑相互作用导致的强烈激子效应,解析其光谱学特征、激子能级以及在外场下的动力学行为。 朗道能级的几何意义: 详细阐述在强磁场作用下,二维材料电子产生的朗道能级,并将其与量子霍尔效应、量子反常霍尔效应等现象联系起来。 莫尔超晶格的协同效应: 深入分析两种或多种二维材料堆叠形成的莫尔超晶格,如何通过周期性的应变和电子耦合,创造出全新的电子态,如“魔角”石墨烯中的超导和绝缘相。 拓扑电子学的基石: 探讨二维材料在拓扑电子学领域的潜力,包括具有外尔费米子或狄拉克费米子性质的材料,以及其在构建拓扑器件中的应用前景。 第三部分:外场调控与器件应用 电场效应的强大力量: 详述通过栅极电场调控二维材料导电性的机理,以及由此实现的场效应晶体管、半导体器件等。 光电转换的效率极限: 探讨二维材料在光伏、光探测、发光二极管等光电器件中的应用,分析其激子动力学和载流子传输对器件性能的影响。 磁场下的行为: 考察磁场对二维材料电子结构和输运性质的影响,为理解和设计基于磁性的功能器件提供理论基础。 应变工程的精妙调控: 阐述通过机械应变改变二维材料晶格常数和电子结构的策略,以及如何利用应变效应优化材料性能。 第四部分:未来展望与挑战 新材料的发现与设计: 展望未来二维材料的研究方向,包括对新型二维材料的探索、预测和合成,以及利用机器学习等工具加速新材料的发现。 量子计算与信息存储: 探讨二维材料在实现室温超导、量子比特、高效信息存储等未来量子技术中的关键作用。 多场耦合的复杂体系: 讨论二维材料在多场(电、磁、光、热、力)协同作用下可能展现出的更丰富和复杂的物理现象,以及如何利用这些现象开发先进的功能器件。 从基础研究到工业应用: 分析二维材料研究从基础理论到实际应用过程中面临的挑战,如材料的稳定性、大规模制备、器件集成以及成本控制等。 《聚焦:二维材料的电子新态》旨在为读者提供一个清晰的框架,理解二维材料独特的电子世界。本书将激励读者探索更深层次的物理机制,并为开发下一代电子和光电器件提供创新的思路。 目标读者: 凝聚态物理、材料科学、纳米科学领域的科研人员 从事半导体器件、光电子学、量子信息科学等研究的工程师 对前沿物理和材料科学感兴趣的高年级本科生和研究生 本书为推动二维材料科学的发展,激发新的研究热点,并最终实现其在广泛技术领域的应用,贡献一份力量。

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读后感

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用户评价

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与其他同类书籍相比,这本书的深度和广度达到了一个近乎完美的平衡点。它并非那种只停留在现象描述的科普读物,也不是那种只堆砌前沿公式却缺乏背景铺垫的纯理论专著。作者的拿捏分寸极其精准,当你以为自己即将被淹没在一片拉格朗日量和哈密顿量的海洋中时,他总能适时地切入一段简短的实验验证或者实际应用中的例子来“锚定”你的理解。例如,它在介绍某些新奇的量子相变时,并没有回避那些复杂的对称性破缺理论,但同时,它也同步讨论了这些理论在新型存储器件设计中可能带来的实际效能提升,这种“理论之美”与“应用之实”的双重展现,极大地激发了我探索更深层次问题的兴趣。这种全景式的视野,让读者不仅知道“是什么”,更理解了“为什么”和“能做什么”。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴,那种厚重的质感,配合着封面上抽象而又充满力量感的磁场线条图,初次上手就让人感受到了一种深邃的学术气息。内页的纸张选择也非常考究,印刷的清晰度极高,即便是那些复杂的数学公式和密集的晶格结构图,也呈现得一览无余,这对于我们这些需要反复研读细节的科研人员来说,简直是福音。我特别喜欢它在章节过渡页上运用的那些微弱的背景色渐变,虽然细微,却在潜意识里引导着读者的思维,仿佛真的在从宏观的磁性世界一步步深入到微观的量子层面。装订的工艺也相当扎实,即便是频繁翻阅和做笔记,书脊也没有出现任何松动的迹象,足见出版方在实体制作上的用心。这种对细节的极致追求,让我相信书中的内容必然也是经过了反复推敲和打磨的,它不仅仅是一本知识载体,更像是一件值得收藏的艺术品,每次翻开都能带来一种仪式感和对未知探索的期待。

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我花了一个下午的时间,仅仅是研读了绪论和前两章的引言部分,就被作者那种旁征博引的叙事功力深深折服了。他并没有急于抛出那些高深的理论,而是用一种极其生动且富有历史感的笔触,勾勒出了我们对“秩序”与“无序”的理解是如何随着时代发展而演进的。尤其是他描述早期科学家们如何通过极其简陋的实验设备,一步步逼近宏观磁现象的本质时,那种对科学精神的赞颂简直让人热血沸腾。语言风格极为老练,糅合了严谨的物理术语和恰到好处的比喻,使得即便是那些初次接触相关领域的新手,也能快速抓住核心概念的脉络。我尤其欣赏作者在处理理论发展脉络时的“考古学”式的挖掘,他清晰地指出了不同理论间的继承与批判关系,让读者明白当前的知识体系并非凭空出现,而是建立在前人无数次失败与成功的基石之上,这种敬畏感是其他很多教科书所缺失的。

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这本书的图表制作水平达到了教科书的顶尖标准,这一点必须大书特书。不同于许多书籍中那种为了填充版面而存在的、模糊不清的示意图,这里的每一张插图都仿佛是精心定制的科研成果展示。例如,在阐述斯格明子(Skyrmion)拓扑结构的那一页,三维的涡旋结构被投影在了二维平面上,使用了多层次的颜色编码来区分自旋的方向和相位,即便是那些对拓扑概念感到头疼的读者,也能在视觉上形成直观的理解。更绝妙的是,作者巧妙地在图注中加入了对该图背后所依赖的特定数学模型的简短注解,这极大地减少了读者在理解图示与理论公式之间的认知跳跃。我可以肯定地说,如果用这本书的图表去准备一次学术报告,其清晰度和说服力都将远超一般的会议材料,这无疑是为学习者提供了一个极佳的视觉辅助工具。

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这本书在章节间的逻辑衔接上展现出了一种几乎令人难以察觉的流畅性,仿佛是高明的建筑师设计的空间序列,每走一步都能自然而然地导向下一个更高的视野。我尤其欣赏作者在引入新的复杂概念时所采取的“渐进式”教学法。比如,在讨论非厄米物理系统时,作者先从一个简单的、易于想象的经典模型入手,逐步引入必要的边界条件和微扰项,直到最后构建出完整的非厄米哈密顿量框架。整个过程没有丝毫的突兀感,每一步的添加都像是水到渠成。这种结构上的精心布局,极大地减轻了阅读时的认知负荷,让原本枯燥的公式推导过程变成了一种循序渐进的解谜体验。对于自学者而言,这种行云流水的内在结构,无疑是保证学习动力和持续性的重要因素。

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