Quantum Hall Effects

Quantum Hall Effects pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:World Scientific Publishing Co Pte Ltd
作者:Zyun Francis Ezawa
出品人:
页数:532
译者:
出版时间:2000-11-16
价格:GBP 88.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9789810234300
丛书系列:
图书标签:
  • quantum-hall
  • physics
  • Quantum Hall Effects
  • 物理学
  • 凝聚态物理
  • 拓扑物态
  • 电子输运
  • 二维材料
  • 整数量子霍尔效应
  • 分数量子霍尔效应
  • 半导体物理
  • 低维系统
想要找书就要到 小哈图书下载中心
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Tremendous theoretical and experimental developments have recently been made in the sphere of the quantum Hall effect. Among them a field-theoretical approach has presented a fascinating unified physical picture. A most significant feature of the quantum Hall system is that exotic phenomena associated with statistics transmutation are realized. For instance, an electron may undergo Bose condensation by making a charge-flux composite, and fractionally charged excitations (anyons) emerge as quasiparticles. A pedagogical and self-contained discussion on monolayer and bilayer quantum Hall systems is given in a field-theoretical framework, together with an introduction to quantum field theory, anyon physics and Chern-Simons gauge theory. Only knowledge of quantum mechanics is assumed.

量子霍尔效应:探索电荷与磁场交织的奇妙世界 《量子霍尔效应》并非一本简单的教科书,它是一扇通往凝聚态物理领域深邃奥秘的大门,尤其聚焦于物质在极端低温和强磁场条件下所展现出的令人惊叹的集体行为。这本书深入剖析了量子霍尔效应这一在物理学界具有里程碑意义的现象,为读者揭示了电荷载流子在二维平面内,当受到垂直于平面的强磁场作用时,其导电特性如何被彻底颠覆。 本书的叙述并非止于现象的描述,而是追溯了量子霍尔效应的发现历程,从早期实验的偶然瞥见,到理论上的逐步完善,再到其背后深刻的量子力学原理的揭示。读者将跟随作者的笔触,了解20世纪后期凝聚态物理学领域的一系列重要理论突破,这些突破正是为了理解这一奇异的量子现象而催生的。 书中详细探讨了整数量子霍尔效应 (Integer Quantum Hall Effect, IQHE)。这部分内容将深入剖析,当二维电子气体在特定强磁场下,其霍尔电导率会以量子化的平台形式出现,并且这些平台的数值精确地由普朗克常数和电子电荷的组合决定。本书将详细阐述朗道能级的概念,这是理解IQHE的基础。在强磁场作用下,二维电子的运动被约束在特定的环形轨道内,形成分立的能级,即朗道能级。当费米能级恰好处于两个相邻的朗道能级之间时,电子气将表现出高度的稳定性,从而产生精确的量子化霍尔电导。书中将引用必要的数学工具,如量子力学中的角动量算符、磁势以及薛定谔方程的求解,来严谨地推导这些结论。同时,本书也会探讨一些关键实验,例如通过测量霍尔电压和纵向电阻,如何精确地观测到这些量子化平台,以及这些实验如何为量子霍尔效应的存在提供了无可辩驳的证据。 更进一步,《量子霍尔效应》将目光投向了更具挑战性的分数量子霍尔效应 (Fractional Quantum Hall Effect, FQHE)。这一现象比IQHE更为奇特,其霍尔电导率的量子化平台出现在非整数的亚氏整数倍上。作者将带领读者进入一个全新的物理世界,在这个世界里,并非孤立的电子在运动,而是电子之间强大的库仑相互作用被激发,形成了准粒子 (quasiparticles)。这些准粒子表现出分数电荷和分数统计的特性,这是量子力学中前所未有的概念。本书将详细介绍由劳克林 (Laughlin) 等人提出的液态基态波函数,以及如何通过它来描述分数量子霍尔态。读者将学习到关于沃伊奇 (Vojta) 态、宁静态 (Nesting states) 等复杂的理论模型,这些模型试图解释不同亚氏整数倍霍尔电导率对应的物理机制。理解FQHE需要引入更高级的量子场论和多体物理学方法,本书将循序渐进地引导读者掌握这些工具,并理解准粒子之间的纠缠以及它们如何集体运动以产生宏观的量子效应。 除了对IQHE和FQHE的深入剖析,本书还广泛探讨了量子霍尔效应的深远影响和应用前景。读者将了解到,量子霍尔效应的发现不仅深刻地改变了我们对电子行为的认知,也为精密测量提供了全新的标准。例如,霍尔电导率的量子化精度极高,这使得它成为定义电阻单位的理想标准,极大地推动了电阻测量的精确度。此外,量子霍尔效应的出现标志着拓扑序 (topological order) 概念的诞生,这是一种超越了传统对称性破缺的序参量,对理解量子相变和新型量子物质起着至关重要的作用。本书还将探讨量子霍尔效应在量子信息领域的潜在应用,例如利用其拓扑保护的性质来构建容错量子计算的基石。读者将了解到,与FQHE相关的准粒子,特别是其表现出的非阿贝尔统计 (non-Abelian statistics),是实现拓扑量子计算的关键元素。 为了帮助读者更深入地理解复杂的概念,本书精心设计了详实的数学推导和图示。从基础的量子力学方程到复杂的费米子场论,作者都力求以清晰、严谨的方式呈现,确保读者能够理解理论的每一个步骤。大量的实验数据和图表贯穿全书,直观地展示了量子霍尔效应的实验证据和理论预测之间的高度一致性。 总而言之,《量子霍尔效应》是一本为物理学专业学生、研究人员以及对凝聚态物理学前沿领域感兴趣的读者量身打造的著作。它不仅仅是一本关于某个物理现象的介绍,更是一次探索量子世界本质的深刻旅程。通过学习量子霍尔效应,读者将不仅能掌握一个重要的物理概念,更能领略到基础物理研究的魅力,以及理论与实验相互促进、不断突破的科学精神。这本书将激发你对物质在极端条件下所展现出的惊人量子行为的无限好奇,并为你提供理解这些行为的强大理论武器。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

《Quantum Hall Effects》这本书,如同一扇窗户,让我得以窥见微观世界那令人惊叹的秩序与和谐。作者的叙述方式非常吸引人,他不仅仅是在陈述事实,更像是在引导读者一同踏上一段探索未知的旅程。我之前对量子霍尔效应的认知,仅仅停留在书本上那些模糊的图示和公式,而这本书则将这些概念活灵活化的展现在我面前。作者对于电子在强磁场下的行为的描述,以及如何从这些行为中推导出宏观的量子化电导率,是本书中最具魅力的部分之一。 我非常赞赏作者在处理复杂数学公式时所采取的策略,他并没有简单地堆砌公式,而是通过解释公式背后的物理意义,以及公式是如何从更基本的原理推导出来的,来帮助读者理解。尤其是关于朗道能级的概念,作者用非常生动的语言解释了电子在磁场下能量的离散化,以及这些能级如何决定了量子霍尔效应的平台。书中的一些历史回顾,也让我看到了科学家们是如何通过不懈的努力,一步步揭示这个现象的本质。

评分

《Quantum Hall Effects》这本书,让我对物理学,尤其是凝聚态物理学,有了全新的认识。作者以其非凡的才华,将那些原本可能令人望而生畏的量子力学概念,转化为一系列引人入胜的故事。我非常欣赏作者在处理复杂数学推导时所采取的策略,他并没有回避那些必要的数学工具,而是用一种非常清晰且富有条理的方式,引导读者一步步理解其中的逻辑。 书中对于“拓扑序”的引入,是我在这本书中最受启发的方面之一。作者将量子霍尔效应与拓扑学紧密联系起来,解释了为什么这些效应具有如此强大的鲁棒性,即使在有缺陷的情况下也能保持不变。这种对“不变性”的探索,让我深刻体会到,在物理学的最深层,隐藏着比我们想象中更为深刻和优雅的规律。这本书的阅读体验,就像是在攀登一座知识的高峰,每一步都充满了挑战,但最终的视野却无比开阔。

评分

《Quantum Hall Effects》这本书,绝对是我近期阅读过的最具深度和前瞻性的科学著作之一。作者以一种近乎艺术家的手法,将那些晦涩难懂的物理概念描绘得如此生动,以至于我这个物理学背景不那么深厚的读者,也能够被深深吸引。他对量子霍尔效应的讲解,不仅仅是知识的传递,更是一种思想的启迪。我开始从一个全新的角度去理解物质的宏观性质是如何由微观世界的量子行为决定的,以及我们如何能够通过调控这些微观行为来设计具有特定功能的材料。 我特别喜欢书中关于实验技术发展的叙述。作者详细地介绍了为了实现量子霍尔效应所需的超高纯度材料制备、精确的测量仪器以及极端环境的控制,这些都让我感受到科学研究的严谨和艰辛。每一次技术上的突破,都为理论的进一步发展提供了坚实的基础。书中的一些章节,深入探讨了量子霍尔效应在拓扑学中的意义,这让我意识到,物理学中的数学工具是多么的强大和不可或缺。那些抽象的数学概念,在作者的笔下,都变成了理解宇宙奥秘的钥匙。

评分

这是一本让我既敬畏又着迷的书。作者在《Quantum Hall Effects》中展现出的深厚功力和对物理学前沿的敏锐洞察力,无疑是令人惊叹的。他不仅仅是罗列了量子霍尔效应的各种理论模型和实验证据,更重要的是,他将这些知识融会贯通,构建了一个宏大而精妙的知识体系。书中的每一个章节都仿佛是一个精心打磨过的宝石,闪耀着智慧的光芒。我尤其喜欢作者在讨论不同理论模型之间的联系与区别时所采取的分析方法,他能够清晰地指出各自的优点和局限性,并展示它们是如何在不断探索中相互补充和完善的。 读这本书的过程,更像是一场智力上的冒险。作者的文字风格非常有力量,他能够用精准的语言描绘出复杂的物理现象,同时又不失学术的严谨性。有时,我会反复阅读某一段落,试图去理解其中蕴含的深刻含义,仿佛置身于一个抽象的数学世界,与那些看不见的粒子进行着无声的对话。书中的历史发展脉络也梳理得非常清晰,让我了解到量子霍尔效应从一个偶然的实验发现,到成为凝聚态物理学中最重要、最活跃的研究领域之一的完整过程。这让我更加明白,科学的进步从来不是一蹴而就的,而是无数个“为什么”和无数次尝试的结果。

评分

这本书,绝对是我在量子物理领域的一次“洗礼”。《Quantum Hall Effects》以其卓越的组织结构和深入浅出的讲解,将一个原本在我看来极为枯燥的物理现象,描绘得如同一幅幅精美的画卷。作者的叙述风格非常独特,他能够将极度抽象的量子力学概念,通过恰当的比喻和清晰的逻辑,变得易于理解,甚至带有一丝哲学思辨的意味。我特别欣赏他在介绍电子在二维材料中的运动时,如何受到磁场的影响,以及这些影响如何导致宏观电学性质的量子化。 我印象最深刻的是关于“边缘态”的讨论。作者非常清晰地解释了在量子霍尔效应中,电子为何会在材料的边缘形成一种特殊的、具有鲁棒性的传输通道。这种边缘态的概念,不仅在理论上是革命性的,而且在实际应用上也具有巨大的潜力,比如在量子计算和信息传输方面。书中的一些图示,虽然只是简单的线条和箭头,却能传达出极强的物理信息,让我能够直观地感受到电子在边界处的“边界行为”。

评分

我必须承认,《Quantum Hall Effects》是一本极具挑战性但同样极具回报的书籍。作者以一种令人敬畏的严谨性和清晰度,深入探讨了量子霍尔效应的方方面面。他不仅仅是在讲解物理现象,更是在展示一种科学思考的方式。我曾经尝试阅读一些关于凝聚态物理的专业书籍,但往往因为概念过于抽象而难以深入,而这本书在这方面做得非常出色。作者能够将那些晦涩的量子力学原理,与具体的实验现象紧密联系起来,让我能够理解理论的意义和价值。 我对书中关于“陈数”的讲解印象尤其深刻。作者将这个抽象的数学概念,与量子霍尔效应的拓扑性质联系起来,解释了为什么霍尔电导率是量子化的,并且具有非零的拓扑不变量。这让我意识到,在物理学的最深处,数学和物理是如此的密不可分。书中的一些例子,比如绝缘体中的陈数,也让我看到了量子霍尔效应的普适性,以及它在理解其他物理现象中的重要作用。

评分

《Quantum Hall Effects》这本书,绝对是我在探索量子世界之旅中遇到的一个重要的里程碑。作者以一种既严谨又富有诗意的笔触,为我们描绘了量子霍尔效应的壮丽图景。我非常喜欢作者在介绍实验背景时所展现出的对科学史的深刻理解。他能够清晰地梳理出量子霍尔效应是如何从一个偶然的实验发现,一步步演变成凝聚态物理学中一个独立且至关重要的研究领域的。 书中对于量子霍尔效应中出现的各种“奇怪”现象的解释,更是让我叹为观止。例如,为什么在某些条件下,电流会沿着材料的边缘无损耗地传播?作者通过引入“边缘态”的概念,并对其进行详细的数学和物理分析,为我们揭示了其中的奥秘。这些边缘态的性质,不仅颠覆了我对传导的传统认知,也让我看到了未来电子学发展的无限可能。

评分

我最近终于读完了《Quantum Hall Effects》,虽然我之前对这个领域的了解仅限于一些非常基础的科普读物,但这本书给我的震撼是难以言喻的。从一开始,作者就以一种非常清晰且富有洞察力的方式,循序渐进地介绍了量子霍尔效应的起源和发展。我特别欣赏作者在解释那些抽象的量子力学概念时所使用的类比,比如将电子的运动类比成在一个拥挤的舞台上跳舞,每个电子都有自己的“舞步”和“舞伴”,而外加磁场就像是舞台导演,强行将他们组织起来,形成某种特殊的集体行为。这种生动形象的描绘,让我这个非专业读者也能大致领略到其中蕴含的物理原理。 而且,书中对于实验的描述也十分详尽。我几乎能够想象出那些在极低温、强磁场环境下进行的精密实验,以及科学家们为了捕捉到那些微妙的量子现象所付出的巨大努力。从最早的实验数据到后来的一系列理论突破,作者都进行了细致的梳理,让我能够理解这些科学进展是如何一步步建立起来的。书中有不少图表和公式,虽然有些地方对我来说仍然有些吃力,但我能感受到作者试图将最严谨的科学内容以最易懂的方式呈现出来。尤其是对狄拉克费米子和拓扑态的介绍,简直就是打开了新世界的大门,让我对物质的本质有了更深层次的思考,也让我对未来可能出现的科技革命充满了期待。

评分

坦白说,《Quantum Hall Effects》这本书的阅读门槛不低,但一旦你投入进去,回报将是惊人的。作者在这本书里,将复杂的量子力学原理与精密的实验细节巧妙地结合在一起,创造出了一部既具有学术价值又极具启发性的著作。我之前对量子霍尔效应的理解,更多的是停留在“霍尔电压在特定磁场下呈现平台状”这样一个浅显的认识上,而这本书则彻底颠覆了我的认知。作者深入剖析了量子霍尔效应背后的电子行为,解释了为什么在极端条件下,电子的行为会变得如此“乖张”和“有序”。 我尤其惊叹于作者对于“量子化”概念的阐释。他用非常严谨的数学语言,但又穿插了一些有助于理解的物理图像,解释了为什么霍尔电导率会以普朗克常数和基本电荷的组合作为基本单位进行量子化。这不仅仅是一个数值上的巧合,更是对微观世界深刻规律的体现。读到后面关于分数量子霍尔效应的部分,我更是感到一种前所未有的震撼。非阿贝尔统计、任意子这些听起来像是科幻小说里的概念,竟然是真实存在的物理现象,而且是由这本书所描述的效应所引出的。这让我对宇宙的奇妙有了更深的敬畏。

评分

这是一本真正能够改变你认知格局的书。《Quantum Hall Effects》不仅是一本介绍物理现象的书,更是一本引领你思考世界本质的书。作者以其卓越的洞察力和清晰的语言,将量子霍尔效应这一复杂的物理现象,以一种前所未有的方式呈现在读者面前。我之前对电子的理解,更多的是停留在牛顿力学或者经典电磁学层面,而这本书则彻底颠覆了我的这种认知。 作者对于量子霍尔效应的讲解,不仅仅是理论的堆砌,更是对背后深刻物理原理的揭示。我特别欣赏他对于“涌现”概念的运用,解释了宏观的量子化霍尔电导率是如何从大量电子之间复杂的相互作用中“涌现”出来的。这种从微观到宏观的思维方式,让我对整个科学研究的范式有了更深的理解。书中对于分数量子霍尔效应的介绍,更是让我看到了科学的无限可能性,那些看似抽象的数学概念,竟然能够如此真实地反映出物质世界的某些深层规律。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有