Intense Terahertz Excitation of Semiconductors pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Ganichev, Sergey/ Prettl, Willi

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2005-12

价格:$ 192.10

装帧:HRD

isbn号码:9780198528302

丛书系列:

图书标签:

Terahertz spectroscopy
Semiconductor physics
Intense field effects
Nonlinear optics
Ultrafast phenomena
Material science
Condensed matter physics
Terahertz sources
Optical properties
Carrier dynamics

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具体描述

Intense Terahertz Excitation of Semiconductors presents the first comprehensive treatment of high-power terahertz applications to semiconductors and low-dimensional semiconductor structures. Terahertz properties of semiconductors are in the center of scientific activities because of the need of high-speed electronics. This research monograph brigdes the gap between microwave physics and photonics. It focuses on a core topic of semiconductor physics providing a full description of the state of the art of the field. The reader is introduced to new physical phenomena which occur in the terahertz frequency range at the transition from semi-classical physics with a classical field amplitude to the fully quantized limit with photons. The book covers a wide range of optical, optoelectronic, and nonlinear transport processes, presenting experimental results, clearly visualizing models and basic theories. Background information for future work and exhaustive references of current literature are given.A particularly valuable feature is through the discussion of various technical aspects of the terahertz range like the generation of high-power coherent radiation, optical components, instrumentation, and detection schemes of short intense radiation impulses. The book complements, for the first time in form of a monograph, previous books on infrared physics which dealt with low-power optical and opto-electronic processes. It will be useful not only to scientists but also to advanced students who are interested in terahertz research.

好的，这是一份关于一本虚构图书的详细简介，该书的主题聚焦于“超导材料的量子相变动力学研究”，完全不涉及您提到的“强太赫兹激发半导体”相关内容。 --- 书名：《超导材料的量子相变动力学研究：从微观结构到宏观响应》作者：张伟、李明、陈教授（化名）出版社：尖端物理科学出版社页数：约 850 页（含丰富图表与实验数据）出版日期： 2024 年秋季 --- 导言：探索物质的奇异边界在凝聚态物理学的广阔领域中，超导现象始终占据着核心地位。它不仅代表了一种宏观的、近乎完美的零电阻状态，更是量子力学在多体系统中最引人注目的集体行为之一。然而，超导态的建立、维持及其相变过程，特别是当材料经历由温度、压力、或磁场驱动的量子相变时，其动力学机制的复杂性，至今仍是物理学界面临的重大挑战。《超导材料的量子相变动力学研究》正是为了系统梳理和深入剖析这些极端条件下的物质行为而编写的权威专著。本书的写作目标非常明确：跳出现有的经典描述框架，将焦点集中在相变临界点附近的非平衡态动力学和量子涨落效应上。我们旨在为高年级本科生、研究生、博士后研究人员以及致力于新型功能材料开发的工程师，提供一套严谨的理论工具和前沿的实验视角。 --- 第一部分：超导相变的基础理论框架重构（共三章）本部分旨在为深入探讨动力学奠定坚实的理论基础，并引入必要的现代工具。第一章：传统理论的局限性与非平衡态的必要性本章首先回顾了 BCS 理论和 Ginzburg-Landau (GL) 理论在描述平衡态超导性上的巨大成功，但随后批判性地分析了它们在处理相变速度、超导序参量演化以及量子临界点（QCP）附近行为时的内在不足。重点讨论了如何引入时间依赖的密度泛函理论（TD-DFT）和有限温度场论的框架来描述非平衡态过程。第二章：量子涨落与临界动力学这是全书理论深度的关键一章。我们详细阐述了在接近量子临界点时，量子涨落如何主导系统的演化。引入了重整化群（RG）方法在时间维度上的推广——动态重整化群（D-RG）。重点分析了时间尺度分离在处理多尺度动力学中的应用，并推导了特定维度下相变涨落的普适性标度律。第三章：拓扑超导与非阿贝尔统计的动力学特征本书超越了传统的s波和d波超导，深入到拓扑相的范畴。本章探讨了马约拉纳费米子束缚态的动力学行为。特别关注于如何通过外部干涉或脉冲驱动来诱导拓扑相变，以及在相变过程中，非阿贝尔准粒子束缚态的编织（braiding）操作如何影响系统的量子信息存储能力。 --- 第二部分：实验观测技术与新一代材料体系（共四章）理论的验证离不开高精度的实验手段。本部分着重介绍用于捕捉超快、微观动力学过程的关键技术，并将其应用于新型功能材料。第四章：超快光谱学在超导弛豫研究中的应用重点介绍泵浦-探测（Pump-Probe）技术，特别是基于自由电子激光（FEL）的超快中红外光谱。我们详细展示了如何利用超快脉冲激发超导态的凝聚态振子（Condensate Oscillations），并分析了由相干激发导致的准粒子弛豫时间随温度和掺杂量的变化曲线。实验案例聚焦于高温超导铜氧化物中的电荷密度波（CDW）与超导态的竞争性动力学。第五章：强关联电子体系的动态电输运测量本章探讨了非平衡电输运的复杂性。详细介绍了如何使用皮秒甚至飞秒尺度的电流脉冲，探测量子相变过程中“隧穿延迟”和“热浴耦合”效应。书中收录了多组关于铁基超导体中反常霍尔效应在相变区域的瞬态测量数据，并将其与理论预测的玻色子涨落模型进行对比。第六章：压力诱导的量子临界点动力学探究高压是驱动量子相变的有效手段。本章聚焦于非热力学平衡下的高压过程。详细描述了金刚石对顶砧（DAC）技术与超快激光加热系统的耦合，用以研究在极高压力下，材料从普通金属态向高压超导态转变的形核与生长过程的动力学特性。第七章：二维材料中的异质结超导动力学聚焦于范德华异质结构（如魔角石墨烯堆叠层）。本章讨论了在超薄界面上，层间耦合如何影响相变动力学。通过对界面声子模式的激发和弛豫研究，揭示了界面处电荷转移速率对整体超导转变速度的决定性影响。 --- 第三部分：动力学模型与计算模拟前沿（共三章）本部分深入到数值模拟和计算物理层面，旨在提供解决复杂动力学问题的计算工具箱。第八章：耗散量子系统的动力学演化在相变过程中，系统不可避免地与环境（热浴）耦合。本章详细介绍了Lindblad方程和路径积分（Path Integral）方法在处理开放量子系统的动力学问题中的应用。重点在于建立一个能准确模拟量子退相干速率如何影响相变临界行为的有效模型。第九章：从第一性原理到时间演化本章阐述了如何将从头算（Ab Initio）方法扩展到时间依赖性计算。详细阐述了时间演化玻尔兹曼方程（TD-BE）在模拟电子输运过程中的优势，以及如何利用大规模并行计算来解决密度矩阵重整化群（DMRG）在处理非平衡态时的尺度限制问题。书中提供了数个关于高熵合金中超导波动模型的计算实例。第十章：复杂系统的涌现行为与相变预测综合前述内容，本章探讨了利用深度学习（Deep Learning）方法来处理高维、非线性的超导动力学数据的潜力。介绍了一种基于卷积神经网络（CNN）的结构化特征提取方法，用以识别实验数据中隐藏的临界指数，从而尝试对特定材料体系的量子相变路径进行实时预测。 --- 结语：未来展望《超导材料的量子相变动力学研究》旨在提供一个统一的视角，连接起基础理论、精密实验和计算模拟，共同攻克超导相变过程中的时间依赖性难题。本书的最终目标是为实现对超导状态的动态控制提供理论指导，最终推动室温超导和拓扑量子计算等前沿领域的实质性突破。 --- 目标读者：凝聚态物理、材料科学、量子信息方向的研究人员与专业学生。关键词：量子相变、超导动力学、非平衡态物理、动态重整化群、超快光谱、拓扑超导、第一性原理模拟。