Molecular Electronics II (Annals of the New York Academy of Sciences) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:New York Academy of Sciences

作者:United Engineering Foundation (U. S.)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-05

价格:USD 135.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781573314107

丛书系列:

图书标签:

• Molecular electronics
• Nanotechnology
• Materials science
• Chemistry
• Physics
• Electronic devices
• Molecular materials
• Nanomaterials
• Interdisciplinary research
• Scientific conferences

量子信息与凝聚态物理的交汇：前沿研究综述 本书汇集了当代物理学、材料科学以及信息技术交叉领域中最具活力和突破性的研究进展。它并非聚焦于分子层面的电子器件，而是深入探讨了宏观量子现象在复杂系统中的集体行为，以及这些行为如何被调控以实现新型信息处理和传感功能。 第一部分：拓扑材料的奇异物性与应用 本部分聚焦于拓扑学概念在凝聚态物理中的革命性应用。拓扑绝缘体、拓扑半金属以及拓扑超导体等前沿材料体系，因其表面或边缘态对体态拓扑不变量的保护，展现出对缺陷和无序的高度鲁棒性。 一、 拓扑量子比特的构建与保护： 深入分析了马约拉纳费米子（Majorana Fermions）在具有强自旋轨道耦合的半导体纳米线与超导材料异质结中的实现。重点探讨了如何通过精细的门电压调控和界面工程，稳定和捕获这些非阿贝尔（non-Abelian）准粒子。我们详细阐述了利用这些准粒子进行拓扑量子计算的可行性，特别是它们在抗干扰能力方面的巨大潜力。讨论还涵盖了如何设计更复杂的拓扑序——例如二维和三维的拓扑物态——以及如何利用这些物态来构建容错性更强的量子比特。 二、 霍尔效应与量子反常霍尔效应的深入理解： 尽管量子霍尔效应已是成熟领域，但本章侧重于对新兴的、无需外加磁场的量子反常霍尔效应（QAHE）的机理探究。通过对磁性拓扑绝缘体的能带反演机制、磁性掺杂的精确控制，以及观测到的边缘态的输运特性进行详尽的实验和理论分析。我们特别关注了边缘态的单向传播特性如何被应用于无耗散的电流传输，这为设计低功耗电子器件提供了全新的视角。 三、 基于拓扑材料的量子传感： 探讨了拓扑材料的独特表面电子结构如何使其对微小的外部扰动（如磁场、应力或化学吸附）表现出极高的灵敏度。分析了利用拓扑边缘态作为高精度磁力计或应变传感器的理论基础和实验验证。 第二部分：强关联电子系统的非平衡态动力学 本部分将目光投向那些电子之间的库仑相互作用占据主导地位的材料体系，特别关注它们在受驱动或处于非平衡状态下的动态响应。 一、 超快激光激发下的相变研究： 使用超快光谱技术（如飞秒泵浦-探测）研究了范德华异质结构中光诱导的电子相变的动力学过程。重点分析了激光脉冲如何瞬时改变电子结构，诱导出临时的超导态、模分离或电荷密度波（CDW）态。通过理论模型模拟，我们试图揭示这些瞬态相变的驱动机制是电子-电子相互作用的重组，还是电子-声子耦合的暂时冻结。 二、 非平衡格林函数方法与动力学模拟： 针对强关联体系中难以用平衡态理论描述的动力学问题，本章详细介绍了非平衡格林函数（NEGF）方法在描述材料在偏压驱动下的输运性质中的应用。这包括在纳米尺度器件中，如何计算瞬时电流、隧穿概率以及能量耗散机制。 三、 介观物理中的量子耗散与退相干： 探讨了在微小尺度下，电子系统如何与其环境（如晶格振动、缺陷）发生相互作用，导致量子相干性的丧失。本部分利用开放量子系统理论，构建了描述量子退相干速率的有效哈密顿量，并将其应用于评估未来量子器件的性能极限。 第三部分：新型二维材料的集成与异质结物理 本部分关注如何通过自下而上的方法，精确控制不同二维材料的层堆叠和界面工程，以实现功能集成。 一、 魔角石墨烯（Moiré Superlattices）的电子结构调控： 深入探讨了当两层或多层二维材料以特定扭转角堆叠时，所产生的长周期莫尔图案如何重构其电子能带结构。重点分析了“平带”的出现及其导致的关联效应，如压电性、非寻常的超导配对机制以及电荷序的形成。本章提供了精确计算和表征莫尔能带结构的技术路线。 二、 范德华异质结中的界面电子态： 研究了由不同晶格常数和电子亲和力材料构成的异质结中的电荷转移和能级对齐现象。特别关注了由电荷转移形成的内建电场如何用于极化材料的开关，以及如何利用这些界面来构建单向电子隧道结或实现电荷分离。 三、 用于自旋电子学的二维材料： 探讨了如何利用具有内在磁性的二维材料（如CrI3, MnBi2Te4）与非磁性材料结合，来创建具有强自旋轨道耦合和高磁各向异性的异质结。分析了这些结构在实现室温磁隧道结和高效自旋泵浦效应中的前景。 第四部分：从微观到宏观的量子输运理论 本部分从理论层面统一了对不同尺度下量子输运现象的理解，着重于突破传统半导体物理的框架。 一、 弱非线性响应与多体效应： 采用线性响应理论的扩展形式，分析了系统在弱外部扰动下的集体响应。这包括了声子散射对电子迁移率的微小影响，以及在临界点附近涨落对输运系数的奇异贡献。 二、 拓扑边界条件下的边缘输运： 结合拓扑绝缘体和拓扑半金属的理论框架，利用边界条件来推导边缘态的有效拉格朗日量，从而精确预测电流是如何被限制在材料的边界上传输，且不受体态散射的影响。 三、 量子霍夫斯塔德模型及其推广： 重新审视了在周期性势场和磁通作用下的电子行为。本章将讨论如何将霍夫斯塔德模型推广到具有应变、扭转或非均匀电场分布的复杂二维材料体系中，以揭示其产生的复杂分形能带结构和局域化现象。 本书为凝聚态物理、材料科学以及量子信息领域的研究人员提供了一个全面而深入的知识平台，旨在推动对复杂量子系统本质的理解，并启发下一代基于量子效应的器件设计。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆