Intense Terahertz Excitation of Semiconductors pdf epub mobi txt 電子書下載在線閱讀 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Ganichev, Sergey/ Prettl, Willi

出品人:

頁數:432

译者:

出版時間:2005-12

價格:$ 192.10

裝幀:HRD

isbn號碼:9780198528302

叢書系列:

圖書標籤:

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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具體描述

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，這是一份關於一本虛構圖書的詳細簡介，該書的主題聚焦於“超導材料的量子相變動力學研究”，完全不涉及您提到的“強太赫茲激發半導體”相關內容。 --- 書名：《超導材料的量子相變動力學研究：從微觀結構到宏觀響應》作者：張偉、李明、陳教授（化名）齣版社：尖端物理科學齣版社頁數：約 850 頁（含豐富圖錶與實驗數據）齣版日期： 2024 年鞦季 --- 導言：探索物質的奇異邊界在凝聚態物理學的廣闊領域中，超導現象始終占據著核心地位。它不僅代錶瞭一種宏觀的、近乎完美的零電阻狀態，更是量子力學在多體係統中最引人注目的集體行為之一。然而，超導態的建立、維持及其相變過程，特彆是當材料經曆由溫度、壓力、或磁場驅動的量子相變時，其動力學機製的復雜性，至今仍是物理學界麵臨的重大挑戰。《超導材料的量子相變動力學研究》正是為瞭係統梳理和深入剖析這些極端條件下的物質行為而編寫的權威專著。本書的寫作目標非常明確：跳齣現有的經典描述框架，將焦點集中在相變臨界點附近的非平衡態動力學和量子漲落效應上。我們旨在為高年級本科生、研究生、博士後研究人員以及緻力於新型功能材料開發的工程師，提供一套嚴謹的理論工具和前沿的實驗視角。 --- 第一部分：超導相變的基礎理論框架重構（共三章）本部分旨在為深入探討動力學奠定堅實的理論基礎，並引入必要的現代工具。第一章：傳統理論的局限性與非平衡態的必要性本章首先迴顧瞭 BCS 理論和 Ginzburg-Landau (GL) 理論在描述平衡態超導性上的巨大成功，但隨後批判性地分析瞭它們在處理相變速度、超導序參量演化以及量子臨界點（QCP）附近行為時的內在不足。重點討論瞭如何引入時間依賴的密度泛函理論（TD-DFT）和有限溫度場論的框架來描述非平衡態過程。第二章：量子漲落與臨界動力學這是全書理論深度的關鍵一章。我們詳細闡述瞭在接近量子臨界點時，量子漲落如何主導係統的演化。引入瞭重整化群（RG）方法在時間維度上的推廣——動態重整化群（D-RG）。重點分析瞭時間尺度分離在處理多尺度動力學中的應用，並推導瞭特定維度下相變漲落的普適性標度律。第三章：拓撲超導與非阿貝爾統計的動力學特徵本書超越瞭傳統的s波和d波超導，深入到拓撲相的範疇。本章探討瞭馬約拉納費米子束縛態的動力學行為。特彆關注於如何通過外部乾涉或脈衝驅動來誘導拓撲相變，以及在相變過程中，非阿貝爾準粒子束縛態的編織（braiding）操作如何影響係統的量子信息存儲能力。 --- 第二部分：實驗觀測技術與新一代材料體係（共四章）理論的驗證離不開高精度的實驗手段。本部分著重介紹用於捕捉超快、微觀動力學過程的關鍵技術，並將其應用於新型功能材料。第四章：超快光譜學在超導弛豫研究中的應用重點介紹泵浦-探測（Pump-Probe）技術，特彆是基於自由電子激光（FEL）的超快中紅外光譜。我們詳細展示瞭如何利用超快脈衝激發超導態的凝聚態振子（Condensate Oscillations），並分析瞭由相乾激發導緻的準粒子弛豫時間隨溫度和摻雜量的變化麯綫。實驗案例聚焦於高溫超導銅氧化物中的電荷密度波（CDW）與超導態的競爭性動力學。第五章：強關聯電子體係的動態電輸運測量本章探討瞭非平衡電輸運的復雜性。詳細介紹瞭如何使用皮秒甚至飛秒尺度的電流脈衝，探測量子相變過程中“隧穿延遲”和“熱浴耦閤”效應。書中收錄瞭多組關於鐵基超導體中反常霍爾效應在相變區域的瞬態測量數據，並將其與理論預測的玻色子漲落模型進行對比。第六章：壓力誘導的量子臨界點動力學探究高壓是驅動量子相變的有效手段。本章聚焦於非熱力學平衡下的高壓過程。詳細描述瞭金剛石對頂砧（DAC）技術與超快激光加熱係統的耦閤，用以研究在極高壓力下，材料從普通金屬態嚮高壓超導態轉變的形核與生長過程的動力學特性。第七章：二維材料中的異質結超導動力學聚焦於範德華異質結構（如魔角石墨烯堆疊層）。本章討論瞭在超薄界麵上，層間耦閤如何影響相變動力學。通過對界麵聲子模式的激發和弛豫研究，揭示瞭界麵處電荷轉移速率對整體超導轉變速度的決定性影響。 --- 第三部分：動力學模型與計算模擬前沿（共三章）本部分深入到數值模擬和計算物理層麵，旨在提供解決復雜動力學問題的計算工具箱。第八章：耗散量子係統的動力學演化在相變過程中，係統不可避免地與環境（熱浴）耦閤。本章詳細介紹瞭Lindblad方程和路徑積分（Path Integral）方法在處理開放量子係統的動力學問題中的應用。重點在於建立一個能準確模擬量子退相乾速率如何影響相變臨界行為的有效模型。第九章：從第一性原理到時間演化本章闡述瞭如何將從頭算（Ab Initio）方法擴展到時間依賴性計算。詳細闡述瞭時間演化玻爾茲曼方程（TD-BE）在模擬電子輸運過程中的優勢，以及如何利用大規模並行計算來解決密度矩陣重整化群（DMRG）在處理非平衡態時的尺度限製問題。書中提供瞭數個關於高熵閤金中超導波動模型的計算實例。第十章：復雜係統的湧現行為與相變預測綜閤前述內容，本章探討瞭利用深度學習（Deep Learning）方法來處理高維、非綫性的超導動力學數據的潛力。介紹瞭一種基於捲積神經網絡（CNN）的結構化特徵提取方法，用以識彆實驗數據中隱藏的臨界指數，從而嘗試對特定材料體係的量子相變路徑進行實時預測。 --- 結語：未來展望《超導材料的量子相變動力學研究》旨在提供一個統一的視角，連接起基礎理論、精密實驗和計算模擬，共同攻剋超導相變過程中的時間依賴性難題。本書的最終目標是為實現對超導狀態的動態控製提供理論指導，最終推動室溫超導和拓撲量子計算等前沿領域的實質性突破。 --- 目標讀者：凝聚態物理、材料科學、量子信息方嚮的研究人員與專業學生。關鍵詞：量子相變、超導動力學、非平衡態物理、動態重整化群、超快光譜、拓撲超導、第一性原理模擬。