Slow Relaxations and Nonequilibrium Dynamics in Condensed Matter pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Barrat, Jean-Louis; Feigelman, Michail Victorovich; Kurchan, Jorge

出品人:

页数:770

译者:

出版时间:2003-6-26

价格:USD 359.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540401414

丛书系列:

图书标签:

• Condensed Matter Physics
• Non-equilibrium Dynamics
• Relaxation Processes
• Statistical Physics
• Solid State Physics
• Spectroscopy
• Computational Physics
• Materials Science
• Low-Temperature Physics
• Nonequilibrium Thermodynamics

《慢松弛与凝聚态非平衡动力学》 这本著作深入探讨了凝聚态物理学中两大核心且相互关联的研究领域：慢松弛现象与非平衡动力学。书中并非机械地罗列已有文献，而是力求勾勒出一幅清晰的研究图景，旨在为研究者提供理解和探索这些复杂现象的理论框架和分析工具。 核心主题与内容构成： 本书的基石在于其对慢松弛（Slow Relaxations）现象的细致剖析。我们知道，许多凝聚态系统在受到外界扰动后，并非瞬间恢复到平衡态，而是经历一个漫长而复杂的演化过程，这便是慢松弛。本书将从微观机制和宏观表现两个层面深入研究这一现象。 微观起源的探索： 书中将详细阐述导致慢松弛的各种微观机制，例如： 多尺度动力学： 系统中存在跨越多个时间尺度和空间尺度的相互作用，使得能量或信息在不同尺度上的传播和耗散变得缓慢。 能量景观的复杂性： 许多非晶态、无序系统或多组分系统，其能量景观并非简单的“碗状”结构，而是充满了大量局域极小值和能量势垒。系统在这些势垒的阻碍下，翻越过程所需时间极大增长，表现为慢松弛。本书将介绍如何构建和分析这些复杂的能量景观，例如使用基于蒙特卡洛模拟、动力学蒙特卡洛（Kinetic Monte Carlo, KMC）方法，以及一些解析性的统计物理方法。 相干性与退相干： 在某些量子系统中，相干演化与环境诱导的退相干过程交织，可能导致长期的非指数衰减或振荡行为，这也可被视为一种慢松弛。 集体行为与长程关联： 在一些具有长程相互作用或集体行为的系统中，局部扰动可能通过长程关联传播，导致整体响应缓慢。 宏观表征与实验关联： 本书将着重介绍表征慢松弛现象的各种宏观测量技术和理论描述： 动力学衰减函数： 如指数衰减、幂律衰减（Kohlrausch-Williams-Watts (KWW) 衰减、Bässler衰减等）及其物理意义。 频率依赖性： 诸如介电弛豫、力学损耗等在不同频率下的行为，它们如何反映系统的内部动力学。 有限尺寸效应： 研究尺寸对松弛时间的影响，以及如何通过尺寸效应来推断微观机制。 与实验技术的对应： 将理论模型与诸如动态光散射（DLS）、中子散射、核磁共振（NMR）、介电谱、力学谱等实验技术进行联系，帮助读者理解如何从实验数据中提取动力学信息。 非平衡动力学（Nonequilibrium Dynamics）： 与慢松弛紧密相连的是非平衡动力学。当系统处于远离平衡态时，其演化行为与平衡态截然不同。本书将聚焦于以下几个关键方面： 非平衡态的分类与描述： 介绍几种常见的非平衡态，例如，由持续驱动力维持的稳态（steady state），以及趋向平衡态的弛豫过程。 动力学相变： 探讨在非平衡条件下可能发生的相变，这些相变不仅仅是热力学相变，更侧重于动力学行为的突变。例如，系统在某些参数下可能从“有序”的动态行为转变为“无序”的动态行为，或者反之。 模式耦合理论（Mode Coupling Theory, MCT）及其扩展： MCT是研究玻璃化转变和慢松弛现象的重要理论工具。本书将介绍MCT的基本思想、方程及其在描述流体、玻璃态等系统中的成功应用，并探讨其在其他非平衡系统中的推广和局限性。 统计力学的扩展： 针对非平衡态，需要发展和应用超越传统统计力学框架的理论工具，例如： Langevin方程与 Fokker-Planck方程： 用于描述随机过程和概率分布的演化。 路径积分方法： 在某些非平衡问题中，路径积分提供了一种统一的框架。 主方程（Master Equation）： 描述系统状态概率随时间演化的微分方程。 时间依赖密度泛函理论（TDDFT）： 在复杂体系的动力学模拟中发挥重要作用。 非平衡态的普适性： 探讨在不同系统、不同尺度下，非平衡动力学可能表现出的普适性行为，例如，久石（long-time tail）行为、动力学标度律等。 目标读者与本书价值： 本书主要面向对凝聚态物理、统计物理、材料科学、软物质物理等领域有深入了解的研究生和研究人员。它旨在： 建立坚实的理论基础： 为读者提供理解慢松弛和非平衡动力学现象的最新理论框架和数学工具。 激发研究思路： 通过对前沿问题的梳理和分析，引导读者发现新的研究方向和未解决的问题。 连接理论与实验： 帮助读者理解如何将理论模型应用于解释和预测实验结果。 提供系统性学习路径： 对于希望深入了解这些复杂动力学现象的研究者，本书提供了一个系统且深入的学习资源。 总而言之，《慢松弛与凝聚态非平衡动力学》不仅仅是一本介绍现有知识的书籍，更是一份关于如何理解和研究这些复杂而普遍的物理现象的指南。它将帮助读者理解，为何许多凝聚态系统对扰动的响应如此缓慢，以及在非平衡态下，这些系统会展现出何种独特而迷人的动力学行为。

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