Electronic Transport in Mesoscopic Systems (Cambridge Studies in Semiconductor Physics and Microelec

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出版者:Cambridge University Press
作者:Supriyo Datta
出品人:
页数:393
译者:
出版时间:1995-09-29
价格:USD 80.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780521416047
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • Mesoscopic Physics
  • Electronic Transport
  • Semiconductor Physics
  • Microelectronic Engineering
  • Quantum Transport
  • Nanophysics
  • Condensed Matter Physics
  • Low-Dimensional Systems
  • Device Physics
  • Cambridge Studies
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具体描述

《量子点与纳米线中的奇异电子行为》 内容简介: 本书深入探索了在量子尺寸效应和强相互作用下,介观系统中电子传输的奇妙世界。我们不再拘泥于宏观导体中熟悉的欧姆定律,而是将目光聚焦于那些尺寸在数纳米到数百纳米之间,介于原子尺度和宏观尺度之间的特殊材料。这些“介观系统”,如量子点、量子线、纳米线、介观环以及各种纳米结构器件,展现出前所未有的量子现象和电子行为,为我们理解和操控微观世界的物理规律提供了绝佳的平台。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的介观电子传输理论框架,并结合最新的实验进展,揭示这些系统独特的物理特性。我们从基础概念入手,首先回顾了量子力学在介观尺度下的重要性,并介绍了玻尔兹曼方程和朗之万方程等经典输运理论在介观系统中的局限性。在此基础上,本书将重点阐述电子在介观系统中的量子相干性、量子干涉效应以及电子-电子相互作用的支配性作用。 核心内容概览: 量子相干性与退相干: 电子在介观系统中表现出的波动性,以及它们如何保持其量子态的相干性,是理解许多奇特现象的关键。我们将详细讨论相干长度的概念,以及各种退相干机制,如散射、热涨落和与环境的耦合,如何影响电子的量子行为。 量子干涉: 电子的波动性导致了量子干涉效应,例如Aharonov-Bohm效应在介观磁通环中的体现。我们将深入分析这种非局域量子效应,以及它如何被用来探测电子的量子性质和操纵电子的运动。 朗道尔-布特里克公式与量子电导: 随着器件尺寸的减小,分立的电子能量谱变得更加明显,导致了量子电导的出现。本书将详细推导朗道尔-布特里克公式,并解释量子电导的量子化平台,以及如何通过控制器件的几何结构和势垒来调控电导。 电子-电子相互作用与库仑阻塞: 在介观系统中,电子之间的库仑相互作用变得尤为重要,甚至可以主导系统的输运行为。我们将详细阐述库仑阻塞效应,即单个电子的进入会显著改变系统的电势,从而影响后续电子的传输。这包括对电荷量子化的讨论,以及如何利用库仑阻塞实现单电子器件。 分数量子霍尔效应的介观起源: 本书还将触及分数量子霍尔效应的介观表现。尽管其本质是多体物理现象,但在有限尺寸的样品中,介观效应在理解其输运特征方面扮演着重要角色,例如边缘态的输运以及量子点的涌现。 量子点与量子线: 特别地,本书将深入研究量子点和量子线。量子点作为人造原子,展现出离散的能量谱和壳层结构,可以通过电子自旋和轨道角动量进行精细调控。量子线则限制了电子在两个维度上的运动,形成一维电子气,其电导具有高度的普适性。我们将讨论制备这些结构的技术挑战,以及它们在量子信息处理、传感器等领域的潜在应用。 介观器件的设计与制备: 为了理解和利用这些介观现象,对器件的设计与制备技术至关重要。本书将简要介绍超净室技术、电子束光刻、聚焦离子束等在纳米加工中的应用,以及如何通过这些技术实现对电子传输的精确控制。 前沿研究方向: 最后,本书将展望介观电子传输的未来研究方向,包括拓扑电子学在介观系统中的应用、量子相干性的更长距离维持、以及在非平衡态下电子输运的新奇现象。 本书适合对凝聚态物理、纳米科学、半导体物理以及量子计算等领域感兴趣的本科生、研究生以及相关领域的科研人员阅读。它将为读者提供坚实的理论基础和对前沿研究的深刻洞察,激发新的研究思路和技术创新。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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当我看到这本书的名称,Electronic Transport in Mesoscopic Systems,我立刻被这个充满科学魅力的主题所吸引。我一直对物理学的基本原理,尤其是量子力学和固体物理学领域有着浓厚的兴趣,而“介观系统”这个概念,恰好是连接这两个宏观和微观世界的关键节点。我猜测,这本书会深入地探讨电子在这些介观尺度下的传输行为,揭示许多在宏观尺度下难以想象的量子现象。我期望能够从书中了解到,如何通过对介观系统的设计和控制,来优化电子器件的性能,甚至开发出全新的电子器件。这本书的副标题Cambridge Studies in Semiconductor Physics and Microelectronic Engineering,也表明了其学术的严谨性和研究的前沿性,这对于希望深入了解该领域的研究者来说,无疑是一份珍贵的参考资料。我希望这本书能为我打开一扇理解微观世界电子行为的新窗口,让我对半导体物理和微电子工程有更深刻的认识。

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这本书的书名和副标题,一眼就能看出它的专业性和学术深度,这无疑是一本面向特定读者的、内容高度聚焦的学术著作。我购买这本书的初衷,更多的是出于对该领域最新发展趋势的好奇,以及想要系统性地了解“介观系统”这一前沿概念的渴望。我对于那些跨越经典物理和量子力学边界的现象,总是充满了浓厚的兴趣,而介观系统恰恰是这样一个充满魅力的研究领域。我期待这本书能够提供一种清晰、条理分明的梳理,将复杂的理论和实验进展以易于理解的方式呈现出来。我设想,作者一定拥有扎实的学术功底和丰富的研究经验,能够精准地把握该领域的脉搏,并用严谨的学术语言表达出来。这本研究专著,我想它不会是轻松的读物,但其所包含的知识深度和广度,定能让我在短时间内对介观系统在电子传输方面的研究有一个全面的认识,为我未来的学习或研究打下坚实的基础。

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在浩瀚的书海中,这本书的出现,立刻引起了我对“介观系统”这个概念的兴趣,我虽然不是电子工程专业的科班出身,但一直对物理世界中那些超越日常认知的现象非常着迷。尤其是当听说电子在微小尺度下会展现出各种奇特行为时,更是激起了我强烈的好奇心。这本书的副标题,Cambridge Studies in Semiconductor Physics and Microelectronic Engineering,让我觉得它一定是一本非常权威且具有参考价值的学术著作。我猜测,书中会深入探讨电子在纳米尺度下的量子效应,以及这些效应如何影响半导体器件的性能。我尤其期待能够了解到,科学家们是如何巧妙地设计和控制这些介观系统,以实现更高效、更先进的电子器件。这本书的存在,对我来说,就像是一扇通往微观世界的大门,它让我有机会去窥探那些隐藏在现代科技背后的科学原理,去理解我们日常使用的电子设备是如何工作的,以及未来的电子技术将走向何方。

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这本书的出现,就像在科学的海洋中,为我指明了一个新的探索方向。“介观系统”这个词语本身就带着一种神秘感,它暗示着一个介于宏观与微观之间的奇特领域,而电子的传输,更是这个领域的核心。我一直对物理学中那些超越直觉的现象感到着迷,尤其是当微观世界的规律开始显现时,那份震撼是无与伦比的。我设想,这本书会详细地讲解电子在介观系统中的运动规律,也许会涉及量子隧穿、量子相干等概念,这些都让我充满了求知的渴望。我期待它能用清晰的逻辑和严谨的语言,将复杂的理论娓娓道来,让我能够理解电子如何在这些精巧设计的系统中展现出令人惊叹的行为。这本书,对我而言,不仅仅是一本关于物理学的书,更像是一次深入探索微观世界奥秘的邀请,让我能够更加深刻地理解现代电子科技背后的科学原理。

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这本书的封面设计就散发出一种严谨而又略带神秘的气息,深邃的蓝色背景上,银色的字体勾勒出书名,仿佛预示着读者将要踏上一段探索微观电子世界奇妙旅程的开端。我拿到这本书的时候,内心充满了期待,虽然我并非该领域的专家,但我一直对那些在宏观尺度下难以理解的现象感到好奇。尤其是“介观系统”这个词,它似乎是连接我们熟悉的宏观世界与量子世界的桥梁,充满了未知与惊喜。这本书的出版日期也表明它可能包含了许多前沿的研究成果,这对于希望跟上学术界最新进展的研究者来说,无疑是一份宝贵的财富。我设想,这本书会像一位博学的向导,带领我们穿越那些肉眼无法企及的纳米尺度,去观察电子如何在其中自由穿梭,甚至展现出完全不同于经典物理的奇特行为。作者的名字在我看来,本身就是一种保证,它让我相信内容会是扎实、权威且富有洞察力的。我迫不及待地想翻开它,去领略其中的智慧和奥秘,去理解那些隐藏在电子运动背后的深刻原理。

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