固態(tài)物理學是物理學中內(nèi)容豐富、激動人心且非常成功的分支之一。盡管固態(tài)物理學這一主題常常被認為是枯燥乏味的,但這本新書卻將其展現(xiàn)為對基本原理和重大學術(shù)突破的精彩闡述。作者先探討了固體熱容研究如何引發(fā)量子革命,隨后闡述了該領域的關(guān)鍵思想,并強調(diào)了其深層概念。本書率先討論愛因斯坦/德拜的比熱模型,以及德魯?shù)?索末菲的固體電子理論,這些理論無需參考任何底層晶體結(jié)構(gòu)即可理解。這些理論的失敗促使人們更加深入地研究微觀結(jié)構(gòu)。為了避免陷入細節(jié),本書隨后使用一維模型介紹了許多關(guān)于固體中波的關(guān)鍵思想。直到此時,本書才轉(zhuǎn)向?qū)φ鎸嵅牧系奶接。書中介紹了化學鍵,并介紹了原子如何鍵合形成晶體結(jié)構(gòu)和倒易空間。作為這些思想的核心應用,衍射實驗也進行了詳細的討論。由此,本書將電子波衍射與固體中的電子波衍射聯(lián)系起來,并闡述了它如何導致電子能帶結(jié)構(gòu)。半導體物理和器件的輝煌成就自然而然地成為這條線索的高峰。本書的最后一部分探討了磁性,以討論一系列更深層次的概念。本書很好地闡述了由于電子相互作用、自發(fā)磁序和平均場理論導致的能帶理論的失效。最后,本書簡要闡述了本科生能夠理解的哈伯德模型。本書以清晰的語言呈現(xiàn)了所有這些內(nèi)容,并配有豐富的解釋性或趣味性的腳注。
本書由牛津大學知名的理論凝聚態(tài)物理學教授撰寫,科學嚴謹又不失風趣幽默,是學習固態(tài)物理學的入門佳作。本書對固態(tài)物理學的基本原理和重大思想突破的闡述令人著迷,讓枯燥乏味的理論知識變得有趣起來。
史蒂文·西蒙(Steven H. Simon)于1989年獲得布朗大學物理與數(shù)學學士學位,1995年獲得哈佛大學理論物理博士學位。他在麻省理工學院進行了兩年博士后研究,之后加入了貝爾實驗室并擔任了9年的研究主管。目前是牛津大學物理系的理論凝聚態(tài)物理學教授,也是牛津大學薩默維爾學院的研究員
第1章 關(guān)于凝聚態(tài)物理學
第一部分 不考慮微觀結(jié)構(gòu)的固體物理學:固態(tài)的早期研究
第2章 固體的比熱:玻爾茲曼、愛因斯坦、德拜
第3章 金屬中的電子:德魯?shù)吕碚?/p>
第4章 進一步學習金屬中的電子:索末菲理論(自由電子理論)
第二部分 材料的結(jié)構(gòu)
第5章 周期表
第6章 是什么將固體凝聚在一起:化學成鍵
第7章 物質(zhì)的類型
第三部分 一維中的固體玩具模型
第8章 可壓縮性、聲音、熱膨脹的一維模型
第9章 一維單原子鏈的振動
第10章 一維雙原子鏈的振動
第11章 緊束縛鏈(插曲和預覽)
第四部分 固體的幾何結(jié)構(gòu)
第12章 晶體結(jié)構(gòu)
第13章 倒格子、布里淵區(qū)、晶體中的波
第五部分 中子和X 射線衍射
第14章 由晶體導致的波的散射
第六部分 固體中的電子
第15章 周期性勢場中的電子
第16章 絕緣體、半導體、金屬
第17章 半導體物理學
第18章 半導體器件
第七部分 磁性和平均場理論
第19章 原子的磁學性質(zhì):順磁性與抗磁性
第20章 自發(fā)磁序:鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性
第21章 磁疇和遲滯
第21章 平均場理論
第23章 相互作用引起的磁性:哈伯德模型
附錄A:抽樣測試及其解答
附錄B:其他好書推薦列表
索引