Quark-Hadron Duality and the Transition to PQCD pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Fantoni, Alessandra (EDT)/ Liuti, Simonetta (EDT)/ Rondon, Oscar A. (EDT)

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:

价格:93

装帧:HRD

isbn号码:9789812566843

丛书系列:

图书标签:

• Quark-Hadron Duality
• PQCD
• Quantum Chromodynamics
• Hadron Physics
• Particle Physics
• High Energy Physics
• Nuclear Physics
• Duality
• Asymptotic Freedom
• Standard Model

好的，这是一份关于其他物理学主题的图书简介草稿，内容力求详实，避免涉及您提到的那本特定著作的核心内容。 --- 书名：《凝聚态物理中的拓扑相变与新兴量子态》 内容提要 本书深入探讨了现代凝聚态物理学的前沿领域，聚焦于材料系统中的拓扑性质、相变机制以及由此产生的奇特量子现象。我们将从基础理论框架出发，逐步深入到前沿实验观测和新型量子材料的设计原理，为研究人员和高年级学生提供一套全面且系统的知识体系。 本书首先回顾了经典统计物理学中相变的经典描述，如朗道理论，并在此基础上引入了更为普适的、基于拓扑不变量的概念。我们详细阐述了如何利用拓扑不变量来区分处于不同“拓扑相”的物质态，这不仅是对传统对称性破缺理论的延伸，更是对物质本质理解的一次深刻飞跃。 第一部分：拓扑序与序参量的推广 本部分着重于介绍拓扑序（Topological Order）这一核心概念。不同于传统相变中通过局部序参量（如磁化强度或电荷密度）来区分相态，拓扑序是由非局域关联所定义的。我们详细分析了例如二维情况下，张量网络状态（Tensor Network States）如何有效地描述和分类具有拓扑序的量子态，特别是二维克里斯汀森-格林伍德（Christensen-Greenwood）模型中的分数霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect, FQHE）中的任意子（Anyons）理论。 此外，我们深入探讨了非阿贝尔任意子（Non-Abelian Anyons）的数学结构，包括它们的分数统计（Fractional Statistics）和编织（Braiding）操作。这部分内容不仅梳理了理论物理学中拓扑量子场论（TQFT）的基础，还将其与量子计算的容错性联系起来，探讨了如何利用拓扑保护的特性来实现鲁棒的量子比特。 第二部分：拓扑绝缘体与拓扑半金属 随着研究的深入，本书将焦点转向了具有特定能带拓扑结构的材料系统。我们将详尽介绍拓扑绝缘体（Topological Insulators, TIs）的理论基础，特别是时间反演对称性保护的拓扑非平庸性。通过使用$Z_2$拓扑不变量，我们清晰地阐释了体态的绝缘特性与表面态的金属特性之间的内在联系。我们将分析三维拓扑绝缘体（如$Bi_2Se_3$家族）的表面狄拉克锥（Dirac Cones）的形成机制及其在电荷输运中的作用。 紧接着，本书转向拓扑半金属（Topological Semimetals）。重点分析了狄拉克半金属（Dirac Semimetals）和外尔半金属（Weyl Semimetals）。外尔费米子理论是本章的核心，我们不仅从群论的角度推导了外尔点的存在性及其拓扑荷（Chern Number），还详细讨论了在非磁性材料中如何通过晶格结构或应力场诱导出外尔点。这部分内容将结合实验观测到的“偷走洛伦兹不变性”的现象，强调了外尔半金属在强电场下的反常霍尔效应（Anomalous Hall Effect）和磁电阻效应。 第三部分：拓扑相变与临界现象 本部分关注的是相变的动力学和临界行为。不同于传统相变中依赖于Ginzburg-Landau理论的平均场描述，拓扑相变往往涉及低维有效场论和共形场论（Conformal Field Theory, CFT）。我们探讨了Kosterlitz-Thouless (KT) 相变，解释了如何利用拓扑涡旋（Vortices）的形成和破缺来描述无序系统中的拓扑相变。 此外，我们还详细研究了拓扑相变中的重整化群（Renormalization Group, RG）流。特别是，我们利用高阶的RG方法来分析多临界点附近的行为，并展示了拓扑性质如何影响临界指数。通过引入缺陷（Defects）和畴壁（Domain Walls）的概念，我们构建了描述不同拓扑相之间转换的动力学模型。 第四部分：新兴材料中的拓扑现象 本书的最后一部分将这些理论框架应用于实际材料体系。我们探讨了二维材料（如石墨烯及其衍生物）在电荷迁移和电子-电子相互作用下的拓扑性质演化。同时，我们深入分析了磁性拓扑材料（Magnetic Topological Materials），如磁性外尔半金属和磁性拓扑绝缘体，它们如何打破时间反演对称性，并导致Chern绝缘体状态的出现。 此外，本书还对近期热门的“莫尔相”（Twisted Bilayer Graphene, TBG）系统中的关联电子效应和超导性进行了专题介绍。我们着重分析了“魔角”（Magic Angles）如何导致带宽压缩和局域化，进而可能形成具有奇异拓扑特征的平带（Flat Bands）。这些关联效应与拓扑序的相互作用，为探索新型高温超导机制提供了新的视角。 结论与展望 本书最后总结了拓扑凝聚态物理学的核心成就，并展望了未来可能的研究方向，包括拓扑光子晶体、拓扑量子计算的实验实现，以及在极端条件下（如高压、强磁场）新拓扑相的探索。本书旨在提供一个严谨、深入且富有启发性的参考资料，激发读者对物质世界深层结构的好奇心。 --- 目标读者： 理论物理学、凝聚态物理学、材料科学等领域的博士生、博士后研究人员，以及希望深入了解拓扑物理学前沿的资深研究人员。 关键词： 拓扑序、任意子、拓扑绝缘体、外尔半金属、CFT、重整化群、张量网络、关联电子系统。

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