介观物理导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:迈伊 编

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2008-5

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787030218841

丛书系列:国外物理名著系列（科学出版社影印）

图书标签:

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好的，这是一本关于凝聚态物理的经典入门读物的详细图书简介，该书涵盖了从晶体结构到电子输运的广泛基础知识，旨在为初学者构建坚实的理论框架。 --- 书名：《凝聚态物理导论：从晶格振动到量子输运》 图书简介 本书旨在为物理学、材料科学、电子工程等相关专业的本科高年级学生和研究生提供一个全面、深入且易于理解的凝聚态物理入门指南。它以严谨的物理图像和清晰的数学推导为基础，系统地介绍了构成固体物质的核心物理现象和基本理论模型。全书的叙述结构兼顾了概念的清晰性与理论的深度，力求让读者不仅掌握计算技巧，更能深刻理解物理现象背后的本质。 第一部分：晶体的结构与低能激发 本书的开篇聚焦于凝聚态物理的基石——周期性结构。 晶体结构与衍射： 我们从最基本的晶格定义和布拉维点阵入手，详细阐述了倒易空间的概念及其在X射线、电子和中子衍射中的核心作用。通过对布拉格定律和韦格纳-赛兹元胞的深入探讨，读者将建立起对宏观晶体对称性和微观结构之间联系的直观认识。本章特别强调了晶体结构分析在确定新材料形态学特征时的不可替代性。 晶格振动与声子： 随后，我们将目光转向晶体中的集体激发——声子。首先引入一维原子链模型（包括单原子链和双原子链），通过求解牛顿运动方程，推导出色散关系。本书详尽解释了声学支和光学支的区别，以及声子如何携带热量和声波。随后，将理论推广至三维晶格，并重点讨论了德拜模型在计算晶体比热（特别是低温下的$T^3$律）中的优越性与局限性。声子-电子相互作用作为理解电阻率和热导率的关键机制，在本章末尾得到初步介绍。 晶体中的电子能带理论： 这是凝聚态物理的核心。我们从自由电子模型出发，逐步引入周期性势场对电子运动的约束。重点阐述了布洛椤定理及其对电子波函数的严格限制。通过紧束缚近似和近自由电子模型，详细推导了能带结构的形成机制，并清晰区分了价带、导带以及能带隙的概念。本书利用清晰的二维和三维能带图，解释了费米能级、有效质量（以及有效质量的张量性质）的概念，为后续的电输运理论奠定了理论基础。 第二部分：电子的量子行为与输运现象 本部分深入探讨了电子在周期性势场中的集体行为，以及如何通过外部扰动引发宏观的输运现象。 费米气体理论的深化： 建立在能带理论之上，我们采用费米-狄拉克统计来描述在绝对零度以上的电子行为。详细分析了费米面附近的电子特性，包括费米面描绘（Fermi Surface Topology）对金属电学和磁学性质的决定性影响。我们将探讨电子在真实晶体中偏离完美周期性势场时所受到的散射机制，如杂质散射、声子散射等，并引入玻尔兹曼输运方程来描述电子的弛豫过程。 电导率与霍尔效应： 基于玻尔兹曼方程，本书推导了金属和半导体的电导率公式，清晰阐述了迁移率和载流子浓度的物理含义。随后，详细分析了霍尔效应在确定载流子类型（电子或空穴）和浓度方面的关键作用。对于半导体部分，我们引入了本征半导体和掺杂半导体（N型和P型）的概念，详细计算了不同温度下少数载流子和多数载流子的浓度分布，并讨论了PN结的形成与特性。 磁学基础： 磁性是凝聚态物质中电子间相互作用的深刻体现。本书系统介绍了朗之万顺磁理论和居里-外斯定律，随后深入探讨了铁磁性的微观起源——交换相互作用。通过海森堡模型和分子场理论，解释了磁畴的形成、磁化强度的温度依赖性以及磁性转变温度（居里点）的物理意义。此外，对抗磁性（泡利抗磁性和朗之万抗磁性）的机制也进行了精确区分。 第三部分：有序与对称性的破坏 本部分关注的是材料从无序到有序的转变，特别是相变现象和集体量子态的形成。 晶格缺陷与非晶态结构： 在讨论完美晶体之后，本书转向研究晶体缺陷——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。特别强调了位错在材料塑性形变中的核心作用，并引入了位错滑移和攀移的概念。对于非晶态固体，本书讨论了其结构描述的挑战，如径向分布函数，并阐述了玻璃态的形成机理。 介电性质与铁电性： 讨论了晶体对外部电场的响应。在宏观层面，引入了介电常数和极化强度。在微观层面，通过洛伦兹模型和德鲁德模型，解释了电极化（电子极化、离子极化和取向极化）的来源。重点分析了铁电材料中自发极化的产生，以及铁电畴和电滞回线的物理图像。 超导电性简介： 作为凝聚态物理中最引人注目的现象之一，本书对超导电性进行了初步但深入的介绍。从迈斯纳效应和零电阻现象出发，简要介绍了BCS理论的基本思想，包括库珀对的形成、能隙的起源以及它们如何导致宏观量子相干性。 总结与特色 本书的特色在于其渐进式的理论构建和丰富的物理图像。它避免了过度依赖复杂的量子场论，而是通过扎实的经典图像和半定量的模型（如德拜模型、紧束缚模型）引导读者理解复杂现象。习题部分精心设计，旨在帮助读者将理论知识应用于实际计算和对实验结果的解释中。通过系统学习本书内容，读者将能够自信地迈入更前沿的凝聚态物理研究领域。

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这本书的语言风格非常具有学术气质，用词精准，表述严谨，几乎找不到任何模棱两可的语句。它完全是按照学术共同体的标准来书写和构建知识体系的，这一点非常重要，因为它训练了读者使用科学语言进行思考和交流的能力。虽然有些读者可能会觉得这种风格略显“冷峻”或“枯燥”，缺乏一些通俗读物中常见的幽默或散文化的叙述，但我个人恰恰欣赏这种直击本质的表达方式。它要求读者必须集中全部注意力去捕捉每一个词汇背后的精确物理含义。这对于培养未来科学家严密的逻辑思维和精确的表达能力，是至关重要的基础训练。这本书就像一位沉默但极具智慧的导师，引导你进入物理世界最核心的殿堂。

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这本书的装帧和印刷质量简直让人眼前一亮，拿在手上沉甸甸的，感觉非常厚实可靠。封面设计简洁大气，用色沉稳，给人一种严谨治学的气息。内页纸张的质地也很好，文字清晰度极高，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。排版布局合理，图表清晰明了，尤其是那些复杂的示意图和实验装置图，都能让人一眼看懂其核心结构和原理。看得出来，出版方在制作这本书时确实下了不少功夫，这对于需要精读和反复查阅的专业书籍来说，无疑是一个巨大的加分项。我个人非常看重书籍的物理载体体验，这本《介观物理导论》的纸质版本，完全满足了我对一本经典教材的期待，让人愿意把它长期放在书桌上，时不时地翻阅一番，而不是只存在于电子文档里。书本的整体尺寸和重量也控制得恰到好处，方便携带，但又不会显得单薄。

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我花了几天时间粗略翻阅了这本书的整体结构和章节安排，感觉作者在构建知识体系上展现出了非凡的洞察力。从基础的量子力学回顾，到逐步深入到准粒子、量子霍尔效应等前沿概念，逻辑衔接得非常自然流畅，仿佛有一条清晰的脉络牵引着读者前进。这种由浅入深、层层递进的编排方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。特别是对于初次接触这个领域的学生而言，这种渐进式的学习路径设计显得尤为贴心和人性化。它不像有些教材那样上来就抛出一堆高深的数学公式，而是先用直观的物理图像或类比来建立概念，然后再引入数学工具进行精确描述，这种平衡把握得非常到位。感觉作者真正理解了“导论”二字的精髓，就是要为新手铺设一条平坦的入门之路。

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坦白说，这本书在某些数学推导的深度上，略微超出了我对“导论”的传统想象，但这种“超纲”恰恰体现了它的价值所在。在处理一些关键的微扰论或路径积分的引入时，作者没有采取一笔带过的敷衍态度，而是进行了相当详尽的展开和论证。虽然初次阅读时可能会感到吃力，需要结合其他参考书或课程辅导来消化，但正是这种严谨性，使得读者在跨越这些技术难关后，对物理图像的理解会提升到一个更高的层次。这使得这本书不仅适合作为入门教材，甚至在研究生阶段进行知识回顾和查漏补缺时，依然具有很高的参考价值。它对读者的要求是积极主动地去攻克技术细节，而不是被动地接受结论。

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书中对实验现象的描述和案例分析，是我认为这本书最出彩的地方之一。它并没有将理论和实验割裂开来，而是紧密地结合在一起，通过具体的、可观测的物理现象来印证和发展理论模型。例如，在讨论输运性质时，书中详细回顾了几个标志性的实验，从早期的隧穿实验到后来的量子电导测量，每一个细节都叙述得鞭辟入里。这种“理论指导实验，实验反哺理论”的写作手法，极大地增强了学习的趣味性和说服力。我感觉自己不再是单纯地在背诵公式，而是在亲身参与科学家们探索未知世界的思想过程。对于想从事实验研究的人来说，这些案例无疑提供了宝贵的经验和思路，是理论学习无法替代的财富。

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图像深刻，但不太适合初学者。

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