Quantum Field Theory in Strongly Correlated Electronic Systems (Theoretical and Mathematical Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Naoto Nagaosa

出品人:

页数:170

译者:S. Heusler

出版时间:1999-10-29

价格:USD 104.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540659815

丛书系列:

图书标签:

• 量子场论
• 物理
• 强关联系统
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• Quantum Field Theory
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量化强关联电子系统的奥秘：从基础原理到前沿应用 《量子场论在强关联电子系统中》（理论与数学物理）一书，旨在为读者深入剖析量子场论这一强大数学框架在理解和描述强关联电子系统中的核心作用。本书并非对特定研究成果的堆砌，而是致力于构建一套严谨的理论体系，引导读者掌握分析复杂量子现象的通用工具。 核心理论构建： 本书开篇将系统性地回顾量子场论的基本概念，从量子化过程、场算符的构建、对易关系，到洛伦兹协变性、生成元和对称性破缺等，为读者奠定坚实的理论基础。在此基础上，我们将重点阐述如何将这些普适性的量子场论概念应用于处理电子之间存在强相互作用的材料系统。 费米子量子化与多体系统： 深入探讨如何使用二次量子化方法来精确描述由大量相互作用的费米子组成的系统。读者将学习如何从单粒子态出发，构建多粒子哈密顿量，并理解粒子数算符、产生算符和湮灭算符在描述系统状态演化中的关键作用。 格林函数方法： 本书将详细介绍格林函数作为一种强大的分析工具，在处理强关联多体问题中的应用。我们将从单粒子格林函数出发，讨论其物理意义，包括谱函数、自能以及与观测量的联系。随后，将深入探讨多粒子格林函数，并介绍求解自洽方程的各种近似方法，例如Gutzwiller近似、DMFT（动力学平均场理论）等，这些方法是理解强关联效应的基石。 重整化群（RG）方法： 面对相互作用项引入的复杂性，RG方法提供了系统性地处理不同尺度下物理行为演化的手段。本书将介绍RG的核心思想，以及如何将其应用于电子系统，例如费米液体理论中的重整化参数，以及非费米液体行为的出现。 平均场理论及其局限： 在介绍一些初步的分析方法时，我们将审视平均场理论的作用，例如 Hartree-Fock 方法，并明确指出其在忽略电子间关联效应方面的不足。这有助于读者理解为何需要更精密的理论工具来捕捉强关联系统的本质。 强关联电子系统中的关键概念与应用： 本书并非仅限于理论工具的介绍，更重要的是将其与强关联电子系统的具体物理现象相结合，展现其强大的解释能力。 电子-声子相互作用： 探讨电子与晶格振动（声子）之间的耦合如何影响电子的行为，例如在BCS超导理论中的作用。我们将展示如何将其纳入量子场论框架，并分析其对电子谱和传输性质的影响。 磁性与电子关联： 深入研究电子间的库仑相互作用如何在材料中产生各种磁性现象，例如铁磁性、反铁磁性以及更复杂的磁序。我们将解释如何利用量子场论来描述磁矩的产生、动力学以及它们之间的相互作用。 相变与临界现象： 强关联电子系统常常伴随着复杂的相变，例如从金属到绝缘体的转变（Mott绝缘体）、超导相变等。本书将介绍Landau理论等描述相变的经典方法，并重点阐述如何利用量子场论工具（如序参量场、临界指数）来精确描述相变过程中的普适行为和临界动力学。 非费米液体行为： 许多强关联系统，尤其是在低维度或接近量子临界点时，会表现出偏离标准费米液体理论的行为。我们将探讨这些非费米液体行为的起源，例如奇特的谱学特征和传输性质，并讨论如何用量子场论来描述这些反常现象。 拓扑电子学与关联效应： 随着拓扑电子学的发展，将量子场论与强关联效应相结合，以理解拓扑超导体、拓扑量子计算等前沿领域，变得愈发重要。本书将触及如何利用场论方法来描述拓扑序和拓扑缺陷在关联系统中的作用。 学习目标与读者收益： 通过系统学习本书内容，读者将能够： 建立坚实的量子场论基础： 掌握描述多体量子系统的核心数学和物理概念。 理解强关联电子系统的本质： 深入理解电子间相互作用如何塑造材料的宏观性质。 掌握分析复杂量子现象的工具： 熟练运用格林函数、重整化群等先进理论方法。 培养解决前沿科学问题的能力： 为进一步研究凝聚态物理、材料科学等领域的难题打下基础。 本书适合于对凝聚态物理、量子多体理论有浓厚兴趣的本科生、研究生以及相关领域的科研人员。它将是一本不可或缺的参考书，帮助读者 Navigate 强关联电子系统这个充满挑战又极具魅力的研究领域。

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对于我这样的研究人员来说，一本好的理论书籍就像是实验室里的精密仪器，能够帮助我们更准确地理解实验数据，甚至预测新的现象。这本书的出版系列——“Theoretical and Mathematical Physics”——本身就代表了该领域内的最高水准，这让我对它的严谨性和深度充满了信心。我一直认为，要深入理解强关联电子系统，就不能仅仅停留在经典的或单粒子近似的框架下，必须引入量子场论的语言。这本书的名称直接指向了这一核心需求，预示着它会带领读者进入一个更深邃的理论世界。我希望书中能够详细介绍如何构建描述强关联电子系统的有效拉格朗日量，如何运用路径积分、重整化群等技术来处理其中的复杂性。同时，我也期待它能够触及一些前沿的理论发展，比如在量子计算、量子模拟等领域，强关联电子系统扮演着怎样的角色，以及量子场论如何为其提供理论支持。

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我最近一直在寻找一本能够系统性地介绍量子场论在处理复杂电子系统中的应用的读物，而这本《Quantum Field Theory in Strongly Correlated Electronic Systems (Theoretical and Mathematical Physics)》恰好吸引了我的注意。我深知，理解强关联电子系统的行为，是现代凝聚态物理研究中的一块硬骨头，涉及到许多新兴材料和现象，比如高温超导体、拓扑材料等。量子场论作为一种极其强大的数学和理论工具，在处理多体问题上有着天然的优势。这本书的标题直接点出了这两个关键领域的高度结合，这让我相信，它应该能提供一种全新的视角来审视这些复杂系统。我期望书中能够详细阐述量子场论的各种近似方法和精确解法，以及它们是如何被应用于分析电子之间的强大排斥力、自旋和轨道相互作用等。如果书中还能包含一些具体的案例研究，那就更好了，这能帮助我更好地理解抽象的理论是如何与实际的物理现象联系起来的。

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从我个人的学习经历来看，物理学的发展往往伴随着新理论工具的出现。《Quantum Field Theory in Strongly Correlated Electronic Systems (Theoretical and Mathematical Physics)》这个书名，立刻勾起了我对理论物理前沿的联想。强关联电子系统之所以难以处理，很大程度上是因为粒子间的相互作用过于复杂，无法用简单的独立粒子模型来描述。而量子场论，恰恰提供了一种能够系统性地、并且以高度精确的方式来处理多体相互作用的框架。我期望这本书能够填补我在这一领域的知识空白，让我能够理解科学家们是如何运用场论的语言，去揭示那些非传统的电子行为。我特别希望能看到书中能够深入探讨不同类型的近似方法，以及它们各自的适用范围和局限性，这样我才能更灵活地运用这些理论工具去分析具体的物理问题。

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这本书的封面设计非常吸引人，深邃的蓝色背景上，银色的文字勾勒出“量子场论”和“强关联电子系统”这两个核心概念，简洁而又不失专业感。书脊的厚度预示着内容的深度和广度，拿在手里沉甸甸的，仿佛握住了通往微观世界奥秘的钥匙。我本人虽然不是该领域的专家，但一直对物理学的前沿领域充满好奇，尤其是那些能够解释材料奇异性质的理论。这本书的名字，结合了“量子场论”这一现代物理学的基石，以及“强关联电子系统”这一在凝聚态物理领域极具挑战性的方向，让我对它的内容充满了期待。我设想，这本书可能会像一本精心绘制的星图，为我描绘出电子在材料中复杂相互作用的网络，那些超导、磁性等奇妙现象，或许都能在这理论的框架下得到解答。我希望它不仅仅是枯燥的公式堆砌，而是能够引领我一步步理解这些现象背后的深刻物理原理，甚至能够启发我思考一些尚未解决的科学问题。

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我一直对那些能够解释物质世界基本运作方式的理论工具着迷，而量子场论无疑是其中最令人惊叹的之一。当我在书店偶然看到这本《Quantum Field Theory in Strongly Correlated Electronic Systems (Theoretical and Mathematical Physics)》时，我的好奇心立刻被点燃了。强关联电子系统，这个名字本身就充满了挑战与神秘感，它意味着电子之间的相互作用远非可以忽略不计，而是主导着材料的宏观性质。将量子场论这一强大的理论框架应用于解决这些复杂的系统，听起来就像是在利用最尖端的工具来探索科学的未知领域。我设想，书中一定包含了大量精妙的数学推导和物理思想，能够帮助我理解那些难以捉摸的现象，比如电子的集体激发、相变以及可能的量子纠缠效应。我希望它能为我提供一种全新的、更深刻的理解这些材料内在机制的方式。

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