玻色化和强关联系统

玻色化和强关联系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:
作者:高戈林
出品人:
页数:422
译者:
出版时间:2010-4
价格:69.00元
装帧:
isbn号码:9787510005589
丛书系列:
图书标签:
  • 凝聚态物理
  • 物理
  • 凝聚态物理
  • 量子多体
  • 玻色化
  • 强关联电子系统
  • 低维系统
  • 拓扑物态
  • 量子相变
  • 精确对角化
  • 密度泛函理论
  • 数值计算
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具体描述

《玻色化和强关联系统》主要内容包括:Technical aspects of bosonization、A simple case of Bose-Fermi equivalence: Jordan-Wigner、Transformation、One-dimensional fermion States near the Fermi points、Chiral anomaly、Anomalous commutators、Ganssian model. Lagrangian formulation、Bosonization、Interaction with an electromagnetic field; gauge invariance、Conformal symmetry and finite size effects、Gaussian model in the Hamiltonian formulation、Virasoro algebra、Ward identities等等。

《玻色化与强关联系统》 是一本深入探讨量子多体物理领域核心概念的专业著作。本书聚焦于两种在理解低维量子系统和复杂材料行为中扮演至关重要角色的理论工具:玻色化(Bosonization)与强关联(Strong Correlation)理论。 玻色化作为一种强大的有效场论方法,能够将低维费米子系统转化为等效的玻色子描述。这种转化极大地简化了对费米子之间复杂相互作用的分析,尤其是在处理量子相变、拓扑序以及非平凡激发等问题时。本书将从基础原理出发,详述玻色化方法的建立,包括Luttinger液体理论的构建,以及如何通过引入玻色子场来描述费米子场的集体激发。读者将学习到如何运用玻色化技术解决诸如 Luttinger 参数的计算、能谱的推导、以及如何理解费米子与各种散射中心(如缺陷、磁杂质)相互作用的散射过程。此外,本书还会探讨玻色化在不同低维模型中的具体应用,例如在描述量子霍尔效应、一维超导体和磁性材料中的作用。 强关联系统则指向那些电子之间的库仑排斥力远大于其动能的物质体系。在这种情况下,单个电子的行为难以独立描述,而是高度纠缠在一起,形成复杂的量子涌现现象。本书将系统介绍处理强关联效应的主要理论框架,包括但不限于: Hubbard模型及其变种:作为描述强关联电子系统最基本和最广泛使用的模型,本书将深入剖析Hubbard模型的数学结构、相图及其在高温超导、量子磁性等领域的应用。读者将了解到如何运用平均场近似、重整化群方法、蒙特卡洛模拟等技术来分析Hubbard模型。 密度泛函理论(DFT)与强关联修正:虽然DFT在描述弱关联系统中取得了巨大成功,但对于强关联体系,其局限性也日益凸显。本书将探讨如何通过引入U项(Hubbard U)的修正,如LDA+U方法,来改进DFT对强关联体系的描述能力,并分析其在过渡金属氧化物、稀土材料等体系中的成功案例。 量子蒙特卡洛方法:作为一种非微扰的数值方法,量子蒙特卡洛方法在精确处理强关联体系方面具有独特优势。本书将介绍不同类型的量子蒙特卡洛算法,如志安-昂萨格(Slater-Janus)方法、路径积分蒙特卡洛(PIMC)等,以及它们在计算体系能量、相图、动力学性质等方面的应用。 其他强关联理论:本书还将触及其他重要的强关联理论,例如斯莱特-科斯特立茨(Kosterlitz-Thouless)相变理论在二维系统中的应用,以及自旋液体、量子临界点等前沿概念。 本书的独特之处在于将玻色化与强关联理论有机地结合起来。在许多低维强关联系统中,玻色化方法能够提供一种精细的、非微扰的视角来理解强关联效应所带来的奇异行为。例如,在描述一维强关联体系时,玻色化能够揭示出其所表现出的“准粒子”并非简单的费米子,而是具有玻色子性质的集体激发。本书将详细阐述如何运用玻色化语言来描述强关联系统中的费米子与玻色子的混合激发,以及如何理解由强关联引起的各种低能物理现象,例如非整数电荷激发、分数统计等。 目标读者:本书面向的是对量子多体物理有一定基础的博士研究生、博士后研究人员以及相关领域的科研工作者。对于希望深入理解低维量子系统、复杂材料的电子行为以及掌握分析这些体系的现代理论工具的读者而言,本书将是宝贵的参考资料。 本书内容涵盖: 玻色化基础:Luttinger液体理论,玻色子化,能量-动量关系,Green函数,相干散射。 低维强关联模型:Hubbard模型,Heisenberg模型,t-J模型,以及它们在不同维度(特别是一维和二维)下的行为。 玻色化在强关联系统中的应用:描述强关联导致的集体激发,理解非费米液体行为,研究量子相变。 强关联理论的数值与近似方法:平均场理论,重整化群,量子蒙特卡洛,LDA+U等。 前沿课题:量子自旋液体,量子临界现象,拓扑量子计算相关的强关联效应。 通过对玻色化和强关联系统的深入探讨,本书旨在帮助读者建立起一套完整的理论框架,以应对现代凝聚态物理研究中遇到的复杂量子多体问题。

作者简介

目录信息

Preface
Acknowledgements
Part Ⅰ: Technical aspects of bosonization
A simple case of Bose-Fermi equivalence: Jordan-Wigner transformation
One-dimensional fermion tates near the Fermi points
Chiral anomaly
Anomalous commutators
Ganssian model. Lagrangian formulation
Bosonization
Interaction with an electromagnetic field; gauge invariance
Conformal symmetry and finite size effects
Gaussian model in the Hamiltonian formulation
Virasoro algebra
Ward identities
Subalgebra sl(2)
Structure of Hilhert space in conformal theories
Differential equations for correlation functions
Dotsenko——Fateev bosonization scheme for the minimal models
Current (Kac-Moody) algebras; the first assault
Sugawara Hamiltonian for Wess-Zumino-Novikov-Witten model
Knizhnik-Zamolodchikov (KZ) equations
Relevant and irrelevant fields
Bose-Einstein Condensation in two dimensions; Beresinskii-
Kesterlitz-Thouless transition
The sine-Gordon model
The renormalization group analysis
Exact solution of the sine-Gordon model
Spin S-1/2 Heisenberg-lsing chain
Explicit expression for the dynamical magnetic susceptibility
Ising model
More about the WZNW model
Special cases
1.1 SU1(2) WZNW model as a Gaussian model
1.2 SU2(2) WZNW model and the Ising model
1.3 SU4(2) as a theory of two bosonic fields
1.4 SUI0(2) as a theory of three bosonic fields
Deformation of the WZNW model and coset constructions
Non-Abelian bosznization
WZNW model in the Lagrangian formulation
Derivation of the Lagrangian
Calculation of a nontrivial determinant
Part Ⅱ: Application of the bosonization technique to physical
Part Ⅲ Singleimpurityprobl
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计简洁大气,书名也显得非常专业,让我对作者的学术功底和写作水平充满了信心。我猜测书中会从基础概念出发,循序渐进地引导读者进入玻色化和强关联系统的复杂世界。我期待作者能够用严谨的语言和清晰的逻辑来阐述相关的理论框架,并为读者提供丰富的物理直观图景。 我特别希望书中能够包含一些关于如何将理论概念与实验现象联系起来的讨论。物理学研究的最终目的是解释和预测自然现象,因此,理解理论模型如何在实验中得到验证,以及实验结果如何反过来启发理论发展,是非常重要的。我希望书中能够提供一些具体的实验例子,展示玻色化和强关联理论在解释和理解这些实验结果中的作用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初学者,我对书中可能包含的数学推导深度感到一丝忐忑,但同时也对从中获得的深刻理解充满期待。我希望书中能够在保持理论严谨性的同时,尽可能地简化一些复杂的数学公式,或者提供详细的推导过程和解释。我也会关注书中是否会提供一些常用的数学工具和技巧的介绍,比如路径积分、算符代数、群论等,这些都是理解量子多体理论不可或缺的工具。 此外,我关注书中对“前沿进展”的介绍。强关联系统和玻色化是物理学中持续活跃的研究领域,每年都有大量的新的发现和理论突破。我希望这本书能够带领我了解一些近期的研究热点,例如拓扑相、奇异金属、分数量子霍尔效应等,并提供一些关于未来研究方向的思考。

评分☆☆☆☆☆

我对《强关联系统》这一部分的内容同样充满期待。强关联系统是指电子之间的库仑相互作用起主导作用的系统,这类系统往往表现出许多奇特的物理现象,例如高温超导、巨磁阻效应、量子相变等,这些都是凝聚态物理领域的研究热点。我希望书中能够系统地介绍处理强关联系统的一些经典理论方法,比如Hubbard模型、t-J模型等,并深入剖析这些模型所蕴含的物理图像。 更重要的是,我期望书中能够讨论一些处理强关联系统的新兴技术和数值方法。例如,我听说过一些关于量子蒙特卡洛方法、密度矩阵重整化群(DMRG)、张量网络方法等在处理强关联系统中的强大威力。我希望书中能够详细解释这些方法的原理、优缺点以及它们在解决具体问题时的适用范围,并能辅以一些清晰的算法流程图和数值算例,让我能够更好地理解这些方法的实际应用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对凝聚态物理领域充满好奇的研究生,我一直希望能找到一本能够深入浅出地介绍量子多体理论核心概念的著作。当我在书店看到《玻色化和强关联系统》时,我的内心立刻燃起了希望。虽然我尚未有机会仔细研读全书,但从书的装帧、目录的设置以及作者的学术声誉来看,我预感到这可能是一本非常有价值的参考书。 我尤其关注书中关于“玻色化”部分的内容。我知道玻色化是一个非常强大的理论工具,可以将一维费米子系统转化为等效的玻色子系统,从而简化许多复杂的计算和分析。我特别期待书中能详细阐述玻色化背后的物理原理,例如如何通过集体激发来描述电子之间的相互作用,以及在不同维度和边界条件下玻色化方法的适用性和局限性。此外,我希望书中能够提供一些具体的案例研究,展示玻色化在理解一维量子磁体、一维超导体等真实物理系统中的应用,最好能包含一些前沿的研究进展,例如在量子霍尔效应或拓扑物态研究中的应用。

评分☆☆☆☆☆

我一直对量子信息科学的交叉领域很感兴趣,特别是如何利用强关联系统的奇特性质来构建新型量子器件。从书名来看,《玻色化和强关联系统》似乎为我打开了一扇新的大门。我非常好奇书中是否会探讨玻色化在实现量子计算中的潜力,例如利用一维玻色子系统构建量子比特,或者通过玻色化效应来设计特定的量子门操作。 同时,我也想知道书中是否会涉及到强关联系统在量子模拟方面的应用。强关联系统天然具备模拟其他复杂量子体系的能力,而利用这些系统来模拟一些难以在实验中实现的量子现象,例如某些高能物理过程或者生物分子动力学,是当前量子模拟研究的重要方向。我希望书中能提供一些关于如何利用玻色化和强关联模型来构建可控的量子模拟器的思路和方法,甚至探讨一些关于量子优越性的证明。

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