中子散射在凝聚態物理中的應用(精) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[瑞士] 艾伯特·富勒喬艾爾·美卓蒂埃... 編

圖書標籤:

• 中子散射
• 凝聚態物理
• 散射理論
• 晶體結構
• 磁性材料
• 超導
• 軟物質
• 量子材料
• 非晶態
• 中子源

店鋪： 土星圖書專營店

齣版社： 國防工業

ISBN：9787118113792

商品編碼：28554107677

開本：16

齣版時間：2017-12-01

基本信息

• 商品名稱：中子散射在凝聚態物理中的應用(精)
• 作者：(瑞士)艾伯特·富勒//喬艾爾·美卓//蒂埃裏·斯卓斯|譯者:劉本瓊//孫光愛//龔建//彭先覺
• 定價：79
• 齣版社：國防工業
• ISBN號：9787118113792

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2017-12-01
• 印刷時間：2017-12-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：精裝
• 頁數：241
• 字數：300韆字

內容提要

中子散射已成為在原子尺度上研究材料性質的關 鍵技術。其獨特性在於熱中子的波長和能量分彆與凝 聚態物質中的原子間距和激發能量相當；因此，中子 散射技術可直接用於研究材料的靜態性質以及動力學 性質。此外，中子有磁矩，在磁性研究方麵具有獨特 的優勢。
     艾伯特·富勒、喬艾爾·美卓、蒂埃裏·斯卓斯 著的《中子散射在凝聚態物理中的應用(精)》介紹瞭 中子散射的基本原理及相關實驗儀器，講述瞭凝聚態 物理中*重要的一些物理現象及材料性質，並以典型 的中子散射實驗為例，著重闡釋瞭如何從實驗測量中 提取並分析相關的重要信息。
    

目錄

第1章 緒論
1.1 為何用中子散射？
1.2 中子的基本性質
第2章 中子散射的基本原理
2.1 中子散射實驗的目的
2.2 中子散射截麵
2.3 關聯函數
2.4 相乾散射和非相乾散射
2.5 細緻平衡原理
2.6 磁散射
2.7 極化中子
2.8 動力學中子散射
2.9 擴展閱讀
第3章 儀器
3.1 中子源
3.1.1 中子源的曆史演變
3.1.2 中子源的實際需求
3.1.3 裂變源
3.1.4 散裂源
3.1.5 中子的慢化
3.2 儀器部件
3.2.1 束流管道與靜態準直器
3.2.2 中子導管
3.2.3 飛行時間單色器
3.2.4 單色器(分析器)晶體
3.2.5 中子束流過濾器
3.2.6 自鏇極化器(自鏇分析器)
3.2.7 引導場和自鏇翻轉器
3.2.8 探測器
3.3 中子散射譜儀
3.3.1 緒論
3.3.2 粉末衍射譜儀
3.3.3 單晶衍射譜儀
3.3.4 小角散射譜儀
3.3.5 反射譜儀
3.3.6 飛行時間譜儀
3.3.7 三軸譜儀
3.3.8 背散射譜儀
3.3.9 自鏇迴波譜儀
3.4 樣品環境
3.4.1 溫度
3.4.2 磁場
3.4.3 壓力
3.5 擴展閱讀
第4章 結構測定
4.1 截麵
4.2 結構因子的實例
4.3 多晶材料
4.4 單晶
4.4.1 鏇轉晶體法
4.4.2 勞厄法
4.5 消光和吸收
4.6 殘餘應力的錶徵
4.7 擴展閱讀
4.8 習題
4.9 答案
第5章 晶格動力學
5.1 單聲子散射截麵
5.2 聲子色散關係和聲子極化矢量
5.2.1 單原子綫性鏈
5.2.2 一維雙原子綫性鏈
5.2.3 實驗
5.3 非相乾散射：聲子態密度
5.4 多聲子過程：相乾散射
5.5 擴展閱讀
5.6 習題
5.7 答案
第6章 液體及非晶材料
6.1 緒論
6.2 靜態結構因子
6.3 擴散
6.4 擴展閱讀
6.5 習題
6.6 答案
第7章 磁結構
7.1 總截麵
7.2 順磁體
7.3 鐵磁體
7.4 反鐵磁體
7.5 螺鏇自鏇結構(螺鏇磁結構)
7.6 磁有序波矢
7.7 零場磁化強度
7.8 自鏇密度
7.9 擴展閱讀
7.10 習題
7.11 答案
第8章 磁激發
8.1 磁團簇激發
8.1.1 聚體
8.1.2 三聚體
8.1.3 聚體
8.1.4 N聚體
8.2 自鏇波
8.2.1 鐵磁體
8.2.2 反鐵磁體
8.2.3 隨機相近似
8.3 孤子
8.4 擴展閱讀
8.5 習題
8.6 答案
第9章 晶體場躍遷
9.1 晶體場的基本概念
9.2 f電子體係中的晶體場相互作用
9.3 中子截麵
9.4 晶體場劈裂離子的相互作用
9.5 多重態之間的晶體場躍遷
9.6 熱力學磁性質的計算
9.7 擴展閱讀
9.8 習題
9.9 答案
**0章 相變
10.1 緒論
10.2 結構相變
10.3 冰的相變
10.4 磁相變
10.5 量子相變
10.6 擴展閱讀
**1章 超導電性
11.1 緒論
11.2 磁通綫晶格
11.3 聲子態密度
11.4 聲子能量和綫寬
11.5 晶體場躍遷的弛豫效應
11.6 高溫超導體中的自鏇漲落
11.7 擴展閱讀
**2章 超流態
12.1 緒論
12.2 液體4He
12.2.1 相圖
12.2.2 元激發
12.2.3 凝聚分數
12.2.4 靜態結構因子
12.3 液體3He
12.3.1 相圖
12.3.2 元激發
12.4 擴展閱讀
**3章 固體中的缺陷
13.1 緒論
13.2 點缺陷的短程有序
13.3 宏觀缺陷
13.4 三角測量法
13.5 共振模式和局域模式
13.6 擴展閱讀
**4章 錶麵與界麵
14.1 緒論
14.2 鏡反射
14.3 非鏡反射
14.4 掠入射散射
14.5 擴展閱讀
**5章 氫動力學
15.1 緒論
15.2 氫鍵動力學
15.3 氫隧穿效應
15.4 擴展閱讀
15.5 習題
15.6 答案
附錄A 狄拉剋δ函數與晶格求和
附錄B 中子散射長度和截麵
附錄C 泡利自鏇算符
附錄D 磁中子散射截麵
附錄E 晶格與倒易晶格
附錄F 3-j和6-j符號
附錄G 衝量近似
符號列錶
參考文獻

好的，這是一本關於量子場論基礎與前沿進展的圖書簡介，旨在為物理學研究者和高年級本科生提供堅實的理論基礎和對當前研究熱點的深入理解。 --- 量子場論基礎與前沿進展 導言：跨越經典與量子的橋梁 量子場論（Quantum Field Theory, QFT）是現代理論物理學的兩大支柱之一（另一為廣義相對論），它是描述基本粒子及其相互作用的最精確、最普適的數學框架。從描述電磁場中光子的産生與湮滅，到理解標準模型中誇剋和輕子的行為，再到探索凝聚態物理中的有效場論，QFT無處不在。 本書《量子場論基礎與前沿進展》並非一本側重於計算技巧的入門手冊，而是緻力於為讀者構建一個清晰、深刻的理論圖景，強調物理圖像與數學結構的內在聯係。我們旨在帶領讀者從量子力學的基本假設齣發，逐步建立起狹義相對論與量子力學的統一描述，並深入探討量子場論在現代物理學各個領域中的應用與挑戰。 全書結構嚴謹，內容詳實，覆蓋瞭從基本概念到尖端研究的廣闊領域，力求在理論深度和覆蓋廣度之間找到一個理想的平衡點。 --- 第一部分：量子場論的數學與概念基礎 本部分是全書的基石，專注於建立理解QFT所需的數學語言和物理直覺。 第一章：迴顧與推進——相對論性量子力學 本章從狹義相對論對量子力學的修正入手，迴顧瞭剋萊因-戈登（Klein-Gordon）方程和狄拉剋（Dirac）方程。重點討論瞭這些方程在描述自由粒子時遇到的睏難，如負能解和概率解釋問題。通過對相對論性量子力學的批判性審視，自然引齣“場”的概念纔是描述粒子的根本方式。 第二章：經典場論的重述 為瞭構建量子場論，我們首先需要一個完備的經典場論框架。本章詳細闡述瞭拉格朗日密度和作用量原理在描述連續自由度（場）中的核心地位。內容涵蓋： 1. 經典場動力學： 歐拉-拉格朗日方程在場論中的應用。 2. 對稱性與守恒定律： 諾特定理（Noether's Theorem）在場論中的精確錶述，著重分析瞭時空平移、鏇轉以及內稟對稱性（如規範對稱性）所對應的守恒流。 3. 相對論性場： 標量場、鏇量場（狄拉剋場）和嚮量場（電磁場）的拉格朗日量構建。 第三章：正則量子化——從場到算符 本章是實現量子化的關鍵步驟。我們詳細介紹瞭正則（Canonical）量子化方法，它直接藉鑒瞭哈密頓力學中的對易關係。 1. 對易關係的確立： 闡述瞭玻色子場的對易關係和費米子場的反對易關係，解釋瞭這種差異的物理根源（自鏇-統計定理）。 2. 粒子解釋： 通過“産生”和“湮滅”算符，明確瞭場量子化如何自然地引入粒子概念，並解釋瞭真空態的定義。 3. 相對論性自由場： 完整地構造瞭自由剋萊因-戈登場和自由狄拉剋場的量子態空間。 第四章：相互作用的引入與微擾論 引入相互作用是QFT真正的挑戰所在。本章聚焦於如何處理包含相互作用項的理論。 1. 交互繪景與S矩陣： 介紹瞭海森堡繪景、薛定諤繪景和交互繪景，並導齣瞭S矩陣（散射矩陣）的定義，它是計算可觀測結果的核心工具。 2. Dyson級數展開： 詳細推導瞭Dyson級數，為後續的微擾計算奠定基礎。 3. 費曼規則的起源： 通過對S矩陣元素的展開，係統地介紹如何從圖形化的視角來理解微擾計算，為費曼圖奠定概念基礎。 --- 第二部分：計算工具箱與重整化理論 本部分深入探討瞭處理相互作用理論中發散問題的核心技術——重整化。 第五章：費曼圖與圈圖計算 本章全麵展開費曼圖的應用。 1. 費曼圖的構建： 詳細列齣不同場論（如$phi^4$理論和QED）的頂點因子、傳播子和外部綫規則。 2. 一圈修正： 詳細計算若乾基礎過程（如電子自能、真空極化和光子自能）的一圈圖貢獻。 3. 發散問題的暴露： 通過具體的計算，清晰地展示瞭高階圖帶來的紫外（UV）發散。 第六章：重整化理論的精髓 重整化是QFT從數學上走嚮物理上的關鍵一步。 1. 正則化方法： 詳細介紹維度正則化（Dimensional Regularization）作為處理發散的首選工具，並解釋其優勢。 2. 無窮的消除： 闡述如何通過“裸”參數到“物理”參數的重新定義（即重整化過程）來吸收無窮大，確保物理可觀測量（如電荷和質量）是有限的。 3. 重整化群（RG）流： 引入重整化群的概念，描述物理量如何隨能量尺度變化，這是理解有效場論和臨界現象的關鍵。 第七章：量子電動力學（QED） QED是第一個成功且精確的規範場論。本章集中應用前麵章節的方法。 1. 規範不變性： 詳細闡述瞭U(1)規範不變性如何導齣光子場的存在及其與電子的耦閤。 2. Ward-Takahashi恒等式： 介紹這一重要恒等式在保證規範理論中物理量（如電荷守恒）一緻性中的作用。 3. 經典結果的重現與修正： 計算瞭湯姆遜散射、蘭姆位移和電子的反常磁矩，展現瞭QED驚人的實驗精度。 --- 第三部分：超越標準模型的前沿領域 本部分將理論框架擴展到更復雜的場論結構以及對當前物理學未解難題的探索。 第八章：非阿貝爾規範場論與楊-米爾斯理論 這是描述強核力（QCD）和弱核力的基礎。 1. 非阿貝爾群： 引入SU(N)群，並構建相應的楊-米爾斯（Yang-Mills）拉格朗日量。 2. 耦閤的復雜性： 探討非阿貝爾理論中規範場的自耦閤特性，以及它如何導緻瞭漸進自由（Asymptotic Freedom）的現象。 3. 量子色動力學（QCD）的初步： 簡要介紹QCD的低能性質——誇剋和膠子的禁閉（Confinement）問題。 第九章：自發對稱性破缺與希格斯機製 理解質量的起源是現代物理學的核心問題之一。 1. Goldstone定理： 闡述連續對稱性破缺時，無質量的Goldstone玻色子如何齣現。 2. 戈德斯通玻色子的“吞噬”： 詳細描述在規範場存在時，Goldstone玻色子如何與規範場耦閤，轉化為有質量的規範玻色子（即希格斯機製）。 3. 標準模型的建立： 簡要迴顧如何用SU(2) $ imes$ U(1)規範群構造電弱理論，以及希格斯場的角色。 第十章：有效場論與對偶性 本章探討在不同能標下描述物理現象的框架，以及現代理論中湧現齣的深刻對偶性。 1. 低能有效場論（EFT）： 解釋瞭如何通過截斷高能自由度，構建齣在特定能標下有效的、可重整化的理論，這是處理超越標準模型物理的通用工具。 2. 共形場論（CFT）： 討論瞭CFT在統計物理（臨界現象）和高能物理中的重要性，作為RG流的固定點。 3. AdS/CFT 對偶性： 深入介紹這一革命性的“全息”猜想，即量子引力理論與低一維邊界上的CFT之間存在對偶關係，它為研究強耦閤量子係統提供瞭強大的非微擾工具。 --- 適用對象與特色 本書的目標讀者包括理論物理專業的研究生、博士後研究人員，以及需要深入掌握量子場論作為研究工具的高年級本科生。 本書特色： 嚴謹的數學推導： 避免跳躍性結論，每一步計算都力求清晰可追溯。 物理直覺的培養： 不僅關注“如何算”，更關注“為什麼這樣算”，將數學形式與物理圖像緊密結閤。 前沿覆蓋： 確保讀者對重整化群、規範場論、以及AdS/CFT等現代研究熱點有紮實的理解。 通過對這些基礎和前沿內容的係統學習，讀者將能夠熟練運用量子場論的語言，應對當代物理學中最具挑戰性的理論問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度令人印象深刻，它構建瞭一個非常紮實的知識體係框架，將基礎的量子力學原理與宏觀的凝聚態現象巧妙地結閤起來。作者在闡述核心概念時，邏輯鏈條異常清晰，從最基本的對稱性原理齣發，逐步推導齣復雜的輸運性質和相變行為，過渡自然流暢，很少齣現讓人感到突兀或需要大量自我腦補的地方。特彆是對於那些需要精確數學推導的章節，作者給齣瞭詳盡的步驟，雖然計算量不小，但每一步的物理意義都解釋得非常到位，這對於那些希望深入理解“為什麼”而非僅僅停留在“是什麼”的讀者來說，無疑是一份寶貴的財富。我尤其欣賞作者在引入新概念時，會先通過類比或者簡化的模型進行鋪墊，這種“先易後難”的教學策略，極大地降低瞭初學者進入高深領域的門檻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是極其正式且嚴謹的，幾乎沒有使用任何口語化的錶達，每個句子都力求精確無歧義，這對於理工科讀者來說是極大的優點。然而，對於那些剛剛從本科階段跨入研究生階段，或者希望通過科普方式瞭解該領域的讀者來說，可能一開始會感到有些吃力。作者傾嚮於使用高度濃縮的數學錶達來替代冗長的文字描述，這在專業領域內提高瞭效率，但在構建初期認知時，可能會造成理解上的隔閡。我建議初次接觸的讀者，最好能配閤一些更具引導性的視頻課程或者入門級的讀物來同步學習，這樣可以更好地消化其中蘊含的深層信息。盡管如此，一旦讀者適應瞭這種高密度的信息傳輸模式，這本書所提供的知識密度將是無與倫比的，它仿佛是一個信息壓縮包，用最少的文字承載瞭最豐富的信息量，展現瞭作者深厚的學術功底和對知識精確錶達的極緻追求。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是想藉此機會係統梳理一下自己對某些特定低能激發態的理解，這本書的第三部分內容確實滿足瞭我的期待，它對某些特定晶格結構中的集體激發模式的處理方式，可以說是教科書級彆的範例。作者沒有滿足於羅列已有的結論，而是花費瞭大量篇幅去探討不同近似方法（比如隨機相位近似與更精確的耦閤簇方法）的適用範圍和局限性，這種批判性的視角對於提升讀者的科研素養至關重要。讀到其中關於超導配對機製演變的討論時，我簡直不敢相信這能在一本綜閤性的著作中被如此細緻地展開，作者似乎對不同實驗結果背後的微觀機製有著極其敏銳的洞察力。唯一遺憾的是，由於篇幅的限製，某些前沿的、尚未完全定論的研究熱點，在處理上略顯保守，更偏嚮於迴顧經典理論的完善，這使得它在緊跟最新的實驗突破方麵略微滯後。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵采用瞭一種低飽和度的深藍色調，搭配著燙金的字體，顯得既有學術的嚴謹又不失現代感。紙張的質感也相當不錯，拿在手裏沉甸甸的，能感受到齣版方在細節上的用心。我特彆喜歡它在排版上的處理，字號和行距都經過瞭精心考量，閱讀起來非常舒適，即使是長時間的專注研讀也不會感到眼睛疲勞。插圖和圖錶的質量也非常高，很多復雜的物理概念通過清晰的示意圖得到瞭很好的闡釋，這對於理解那些抽象的理論非常有幫助。不過，有一點稍微讓我有些不適應，就是書脊在完全展開閱讀時會有些吃力，需要稍微用點力氣纔能讓書本平攤，這可能對於一些習慣平攤閱讀的讀者來說是個小小的挑戰。總的來說，從物理形態上看，這是一本值得珍藏的學術著作，無論是作為案頭的工具書還是進行係統學習的教材，其物理呈現都達到瞭一個很高的水準。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年從事實驗物理研究的人員，我更看重工具書的實用性和可操作性。這本書的價值不僅僅在於理論的闡述，更在於它所蘊含的“如何思考”的方法論。它在討論各種物理現象時，總是會不經意地穿插實驗測量的視角，比如如何通過譜學數據反演散射截麵，或者如何設計一個能夠探測特定對稱性的實驗設置。這種理論與實驗的緊密結閤，使得這本書的指導性極強。例如，書中對於非彈性散射信號分析的章節，不僅給齣瞭傅裏葉變換的公式，還討論瞭儀器分辨率和背景扣除對最終結果解讀的實際影響，這對於一綫實驗工作者來說，簡直是金玉良言。它讓我對過去一些實驗數據進行重新審視，發現瞭之前忽略的細節，可以說，這本書已經成為我實驗室工作流程中不可或缺的參考手冊之一，其價值遠遠超齣瞭單純的學術閱讀範疇。