电子液体的量子理论

Gabriele Giuliani Purdue University,UK

Giovanni Vignale,USA

Quantum Theory of The

Electron Liquid

2008, 777pp.

Paperback

ISBN: 9780521527905

G. F. Giuliani等著

电子液体概念是在人们对电子系统性质深入理解的基础上建立起来的。它普遍存在于诸如材料科学、量子化学、纳米电子学、生物学和量子力学等激动人心的科学领域。许多现代的电子设备和新奇材料所具有的种种超常性质,通常正是源于由极大数目的电子形成的这种所谓的电子液体的奇妙而复杂的行为。本书对于包括金属、半导体、人造纳米结构、原子和分子等广泛的各种系统中有相互作用的电子液体物理学给出了深度介绍。

本书作者于上世纪60年代阅读了由Pins和Noziéres 所著的同名的一本书,开始接触并研究这个课题。40年来这个领域有了重大的发展,许多进展在60年前做梦也想不到。作者们用了5年时间,集最新成果之大成,完成了这样一部全新的、内容详实的教材。他们希望尽可能做到使本书自成体系,真正能让研究生们容易理解和接受。

本书分别平行地处理了1维、2维和3维系统,广泛地讨论了电子液体不同的相,从LandauMFermi 液体到Wigner晶体,从Luttinger 液体到量子Hall 液体,详细地给出了静态及与时间相关的密度泛函理论。尽管重点放在了基本物理思想的发展和最有用的近似的严谨讨论,但结果的形式推导做到了尽可能的详细而且都是建立在最简单和最直接的方法基础之上的。对于一些必须的应用技巧,从二次量子化到正则变换再到零温和有限温度的格林函数,提供了自成体系的彻底的阐述。

本书内容共分10章,各章目次分别为:1.电子液体导论;2. HartreeMFock 近似;3. 线性响应理论;4. 独立电子的线性响应;5. 相互作用的电子液体的线性响应;6.线性响应函数的微扰计算;7. 密度泛函理论; 8. 正常Fermi 液体;9. 一维和Luttinger 液体中的电子;10. 强磁场中的二维电子液体。

书末有25个附录,详细地给出了全书涉及到的一些理论物理和数学知识以便参考。

这部教材内容十分广泛,对于物理系、电子工程系、量子化学研究生以及相关领域的研究人员,都是非常有价值的参考书。

丁亦兵,教授

(中国科学院研究生院)

Ding Yibing, Professor

(The Graduate University,CAS)