固体量子场论 电子书 mobi pdf txt word 2024 下载

系统介绍了应用于固体物理的量子场论的一些基本概念和主要理论工具. 其中包括场的量子化、格林函数、费曼图技术、重整化群、规范理论等.特别是介绍了场论中的一些计算技术及其在固体物理中的重要应用. 包括图形微扰论、运动方程方法、响应函数的计算、电荷输运、自旋输运、量子霍尔体系、拓扑绝缘体以及利用动力学平均场论（及其拓广）来作电子结构计算等。

第一章 粒子、准粒子和量子场

第一节 引论

第二节 经典场的正则量子化方法

一、经典场的拉格朗日形式

二、经典场的哈密顿形式

三、经典场的正则量子化

第三节 非相对论性粒子体系的场论描述

一、薛定谔场方程

二、薛定谔场方程的量子化

三、粒子站场算符

四、力学量和粒子之间的相互作用

五、不同表象中的场算符和力学量

第四节 固体中的粒子和准粒子

一、周期势场中的电子

二、电子-声子相互作用、极化子

三、紧束缚近似中的相互作用

四、激子

五、光子、极化激元

六、磁激元

附录1A泛函、泛函导数

1A.1定义

1A.2作用量泛函、变分原理和对称变换群

附录1B场的能量和动量

第二章 图形微扰论（零温）

第一节 弓论

第二节 相互作用绘景与S矩阵

一、薛定谔绘景

二，海森伯绘景

三、相互作用绘景

四、散射矩阵

第三节 Gell-Mann Low公式

第四节 单体格林函数

一、定义

二、力学量的计算

三、解析性质

第五节 Wick定理

一、正规次序乘积（或简称正规乘积）

二、场论模型

三、自由传播子

四、Wick定理

第六节 零温图形微扰论

一、真空图和连通图定理

二、等时自由传播子

三、格林函数的费曼规则

四、应用：零温费米体系的基态能量

五、顶角对称化表象（Hugenholtz表象）

第七节 自能函数及其物理内涵

一、Dyson方程

二、自能的物理内涵

第八节 应用：电子气模型

一、电子气模型

二、H-F近似

三、极化和屏蔽

四、无规相近似

附录2A Gell-Mann Low定理的证明

附录2B式（2.4.45）的证明

附录2C式（2.6.11）的证明

第三章 图形微扰论（有限温度）

第一节 引论

第二节 有限温度格林函数

一、定义及性质

二、自由粒子的松原函数

三、泊松求和公式

第三节 有限温度图形微扰论

一、与零温情形的比较

二、巨正则势的图形技术

三、温度格林函数的图形技术

四、Dyson方程

第四节 松原函数与热力学量

一、巨正则势与松原函数的关系

二、Luttinger-Ward泛函

第五节 解析延拓及实时温度格林函数

第六节 应用：电子-声子相互作用的图形法则

第四章 非平衡体系的格林函数

第一节 为何引入回路序格林函数？

第二节 COGF的引入

第三节 COGF的微扰展开

第四节 COGF的Keldysh表述形式

第五节 准经典近似下的输运方程

第五章 动力学关联

第一节 线性响应理论

第二节 关麵数

第三节 涨落-耗散定理

一、涨落-耗散定理

二、谱密度函数

三、求和法则及严格关系式

第四节 响应函数的计算

第五节 应用举例：介电响应

第六节 运动方程方法

一、响应函数的运动方程

二、应用1：铁磁体的海森伯模型

三、应用2：单能级量子点

第七节 关联函数的生成泛函

附录5A托马斯-费米模型

第六章 电荷及自旋输运

第一节 引论

第二节 Kubo公式

一、公式的建立

二、光电导

第三节 被无规杂质散射的电导

一、静态杂质系统的格林函数

二、费曼规则和光电导的计算

第四节 扩散输运中的干涉

一、扩散

二、弱势域化

第五节 自旋轨道耦合

第六节 有Rashba耦合的纳米结构的自旋输运

一、结构及其哈密顿

二、有Rashba耦合的AB环的输运性质

附录6A式（6.2.21）的证明

附录6B自旋轨道相互作用的导出

6B.1狄拉克方程

6B.2自旋轨道相互作用

第七章 路径积分和超导

第一节 量子力学体系的路径积分

一、跃迁振幅的路径积分表述

二、几个基本计算实例，稳相近似

三、编时乘积

第二节 相干态路径积分

一、相干态

二、跃迁振幅的路径积分表述

三、演化算符的迹

第三节 欧氏路径积分，配分函数与格林函数

一、欧氏路径积分表示

二、密度矩阵与配分函数的路径积分表述

三、格林函数的路径积分表述

第四节 微扰展开：相互作用

一、自由（实）标量场

二、相互作用

三、微扰展开：格林函数的生成泛函

四、微扰展开：不可约顶角的生成泛函

第五节 应用：超导电性及其BCS理论

一、BCS哈密顿、有效作用量

二、平均场论

三、Gorkov格林函数

附录7A泛函积分

7A.1（经典）对易场的泛函积分

7A.2泛函积分变换

7A.3反对易场的泛函积分

附录7B式（7.3.34）的证明

第八章 相变、输运和重整化群

第一节 引言

第二节 标度理论

第三节 重整化群的一般理论

第四节 实空间重整化群

一、集团方法

二、弱局域化的标度行为

三、量子相变

第五节 自旋模型的连续场论表述

第六节 动量空间重整化群

一、动量空间RG分析的步骤

二、高斯模型的RG分析

第七节 々模型的RG分析、e-展开

第八节 量子输运中的重整化群

一、引言

二、输运中的泛函重整化群

附录8A线性化RG的本征值的不变性

第九章 强关联体系、动力学平均场论

第一节 引论

第二节 量子杂质模型的图形赝粒子技术

一、赝粒子表象中的模型哈密顿

二、向物理态空间上投影

三、杂化强度上的规范不变自洽微扰论

第三节 动力学平均场方程

一、空雛

二、无穷维极限下的标度行为

三、动力学平均场方程

四、局域有效作用量的哈密顿表示

五、无限维中微扰论的局域性质

六、长程有序相的DMFT

七、DMFT的拓广：集团近似

第四节 响应函数和DMFT的计算程序

一、无限维中关联函数的局域性

二、光导

三、DMFT的计算流程

第五节 应用举例：t-J模型的扩展DMFT

一、DMFT自洽方程组的导出

二、較X近似

三、求自洽解的迭代步骤

第六节 用DMFT作电子结构计算

一、LDA下的密度泛函理论

二、LDA+DMFT的哈密顿

三、LDA+DMFT的计算流程

第七节 强关联体系的规范场论

一、量子霍尔体系

二、拓機雜

附录9A式（9.2.28）的证明

附录9B式（9A.2）的证明

附录9C式（9.7.9）的证明

附录9D式（9.7.13）的证明

参考文献

索引

《现代物理基础丛书》已出版书目

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书籍介绍

系统介绍了应用于固体物理的量子场论的一些基本概念和主要理论工具. 其中包括场的量子化、格林函数、费曼图技术、重整化群、规范理论等.特别是介绍了场论中的一些计算技术及其在固体物理中的重要应用. 包括图形微扰论、运动方程方法、响应函数的计算、电荷输运、自旋输运、量子霍尔体系、拓扑绝缘体以及利用动力学平均场论（及其拓广）来作电子结构计算等。

• 作者： WhisperHeart 发布时间：2016-06-03 11:34:52

  很好笑! 而且英文很地道!

• 作者： 與㝱書 发布时间：2020-06-08 02:50:15

  前面的内容基本照着Mahan的《Many-Particle Physics》的结构在写，估计是为了避免抄袭的嫌疑，个别地方刻意换了顺序、表述，影响了流畅性。不过补充的新内容都还不错，观点比Mahan的书高。

  不得不说Mahan把传统的量子多体理论该写的基本都写了，想出新有点难了，难为这几位作者了。后面一些内容是Mahan那本书没提到的内容。

  再谈谈这本书的内容，通篇使用的是格林函数方法，格林函数方法的好处就是难算但不出错就能得到想要的结果。对凝聚态而言，出现了很多更简单的新方法，并将多体物理学发展成凝聚态场论。目前只有松原格林函数等几种格林函数还在使用，多数已经被淘汰了，但还是值得学习一下的。吐槽一点：绝大多数人都用粗体表示矢量，而在这本书中用下划线表示，头次见到，真的无语(¯―¯٥)

• 作者： 逸世凌虚 发布时间：2019-10-22 07:50:01

  还行吧，入门可用，transport 讲得还是不清楚，FQHE 记得讲的可以。大三读的

• 作者： 脚趾头 发布时间：2011-01-08 15:46:16

  爱情是神马？答案很简单：爱情是一卷自制录音带！

• 作者： 额 发布时间：2017-11-26 15:28:23

  非常不错的中文教材

• 作者： 大头大头 发布时间：2019-04-08 00:48:58

  本书是少有的以中文写成的量子多体理论，涵盖了正则量子化和路径积分量子化两种形式，介绍了重整化群以及若干问题的应用，比如杂质问题和输运问题，相当全面。可是书中的符号比如矢量是用下划线表示实在是不习惯，可能是很老的写法……总的来说还是可以的，毕竟是我见过的第一本中文的比较全面的量子多体场论的书

• 几乎完美---《岁月与性情》读后

  作者：和菜头 发布时间：2005-11-13 02:09:23

  我花了20块人民的币和2个小时看完了哲学家周国平老师的《岁月与性情》一书，在此之前的很多年里，周老师是我通过《读者》唯一认识的中国哲学家。在我看来，除了他而外其他哲学家不是死了就是不写散文。现在还可能要加上一句：周老师是唯一活着的会写散文且出心灵自传的哲学家。

  看完《岁月与性情》，我掩卷长叹：那20块钱要是换成大米，能吃上小半个月。换成咸盐，能用到21世纪初叶。那2个小时要去给人擦皮鞋，能赚20 块；要是把第二个小时算成加钟，会有超过100元的按摩收入。而我竟然就看了这么一本书，一进一出，损失超过120块，实在令人懊恼不已。

  坦率地说，我不喜欢这本书，原因如下：

  我不喜欢虚假广告。书名叫《岁月与性情》，站在消费者的角度上我理解为买一岁月送一性情，尽管岁月应该是大头，但是赠送的性情也不应该用放大镜才能看得出来。性情，个人以为不说是类似弥衡一般裸奔骂人，也至少得有一派天真赤诚在。而在周先生的书里，有岁月，有情，甚至都有了性，但就是没有性情。本来性情这事他表演得几乎已经是满分了，问题就在于他的“闲笔”。比如说，他有一段谈自己给大学生做讲座，开讲时断电，硬是靠一根蜡烛讲完。刚讲完时突然大放光明，顿时掌声如雷。我看了觉得相当精彩，有奇迹，有谦虚，有天真，有幽默，算得上是性情中人。但是，他随后笔锋一转，看似淡然地继续讲了个尾巴：某教授见他如此受欢迎，遂也申请讲座，但是惨遭被拒。

  从写文章的角度上看，这种手法是所谓“反衬”，而且可以造成余音袅袅、回味无穷的效果。应该说，这一手法的使用相当成功，教育了人民，鞭笞了敌人，烘托出了英雄人物的高大形象。问题在于，我依稀记得真性情的人好像一般不用任何“手法”，凡是带心机的事他们都不屑于去做，或者说也想不到那么去做。做完了讲座，最多像个天真的孩子一样宣称这是天下一等一的讲座，根本不会去理会别人的讲座如何，更不会在文章里用反衬的手法来表现一把。何必多嘴呢？就差一点啊！

  此外，我受不了太强烈的表扬与自我表扬，尤其是在自传里。周老师在书中将表扬和自我表现完美地结合在了一起，创造性地将这一技术在人类史上发展到了艺术的高度。在序言里，以卢梭的《忏悔录》首尾呼应，通过表扬卢梭而表扬了自己这本书的“真实性”。并且，一再谦虚地表示不能企及前人的高度。等到了正文部分，我惊讶地看到周老师多次宣称“我这么说并非是要忏悔”。如同一记响亮的耳光使我顿悟：周老师并非是谦虚，而是老实。他的确没有任何想忏悔的意思，那么读者也只有鼓掌表扬一途可以选择，比相声演员厉害多了。

  有人曾经说过：“男生不可不读王小波，女生不可不读周国平。”周老师一直以来以其性格中蕴藏的女性气质而广受中青年妇女的爱戴。作为世界哲学界的哈姆雷特，或曰中国哲学界的贾宝玉，周老师用自我表扬体现了男性的阳刚之气。全书中经常可见那种天外飞仙一般的自我表扬之语，事先没有任何征兆，相当突如其来，令人目不暇接。这一过程在全书快结尾时达到了高潮，周老师以后人缅怀自己的深情口吻谈到了他的一份论文：“人们还没有充分认识到它的价值。。。”

  《岁月与性情》一书中，成功地塑造了一位完人的形象。他伟岸高大，他智慧低调，他多情敏感，他洁白无暇。在“真诚”二字之下，几乎达到了完美的境界，我差点都相信了。

• 被上帝遗弃的人

  作者：安東尼GZ 发布时间：2008-06-18 08:28:24

  被上帝遗弃的人

                                                                    ——巴尔扎克《高老头》的人物原型与典型性研究

   

      巴尔扎克作为19世纪中期批判现实主义的代表作家，他的文学观念是用小说来进行社会研究。他认为，“从来小说作家就是自己同时代人们的秘书。”“法国社会将要作历史家，我只能当他的书记。”因此，他在《人间喜剧》中为我们展开了一条历史长廊，塑造了两千多个性格各异的人物。

      他的作品《高老头》中则出现了很多文学作品的原型，按批判现实主义的定义，便是“典型环境中的典型人物”。而在我看来，《高老头》中的人物典型则是“被遗弃的人”。

      高老头。高老头是作品中的主要人物，也是被遗弃的典型代表。

      先于《高老头》，莎士比亚在其悲剧代表作《李尔王》中塑造了一个被遗弃的昏君的形象。李尔王有三个女儿，他要将自己的土地分给她们，而条件就是让她们表述对父亲的爱。大女儿和二女儿口甜舌滑，骗得李尔的信任，而三女儿则是深沉地爱着自己的父亲，但她并没有用恭维的言辞去取悦父亲，结果遭到李尔的唾弃。他把自己的国土一半分给了大女儿，另一半分给了二女儿，而三女儿则没有任何财产作为嫁妆。然而当他需要帮助的时候，先前把自己对父亲的爱吹得天花乱坠的两个女儿则把父亲当作皮球踢来踢去，而本是国王的李尔反倒无处容身，露宿风雨之中。最后还是三女儿在父亲落难的时候伸出了援手，助他起兵收复国土，可惜以失败告终，而三女儿也死于非命。

      而到了巴尔扎克塑造高老头的时候，作者启用了“极端情欲模式”，将人物塑造的典型性提升到了一个新的高度。

      总的来说，如果将《高老头》仅作为一篇独立的小说，它和《李尔王》有着太多的相同点了。李尔王有三个女儿，而高老头只有两个。然而高老头也有拉斯蒂涅，可以在他落难的时候倾力相助，虽然拉斯蒂涅最后也不免卷入了巴黎上层社会的堕落漩涡。我们可以把李尔王和高老头设为F，把李尔王的大女儿和二女儿，以及高老头的两个女儿设为B与C，把李尔王的三女儿和拉斯蒂涅设为A。那样我们就可以得出一个原型模式：F把自己的所有资本留给了后代B和C，但B和C则共同将F遗弃，最后F在落难中得到了A的帮助，然而还是以悲剧收场。可以看出，这是《李尔王》的故事模式，同时也是《高老头》的故事模式。

      在F中，李尔王和高老头有着相同点和不同点。相同的有：1，他们都是作为父亲（Father），是财产的最初拥有者；2，他们的财产所托非人（B和C），最后惨遭遗弃；3，他们都得到了A(assistant)的帮助；4，他们最后都醒悟了，认识到了自己的错误；5，悲剧的下场。在第1点和第2点中，他们表现得最为相似：同是财产的最初拥有者，同样毫无保留地把财产分给了不该分给的人。而遭受遗弃的方式不同，李尔王虽然一开始还分别在女儿家住，但和高老头相比，他应该是一开始就被彻底遗弃；至于高老头，他把女儿们送进了圣日耳曼的上流社会当贵族夫人，而自己则在伏盖公寓里面过着下层人民的生活。一开始由于他还保有一份比较丰厚的年金，因此他的女儿还和他有着联系。然而每一次他的女儿来找他，无非也是来找他要钱抵债，这使得高老头最后穷困潦倒到无以复加的地步。因此，我们可以认为他是被逐步遗弃的。在第3点中，他们得到的是不同的帮助，相比高老头，李尔王是幸运的：他有一个忠心的大臣和三女儿的帮助，甚至是法兰西的军力援助。而高老头的身边只有拉斯蒂涅和一个医科学生，总的来说还是拉斯蒂涅对他的帮助比较多。然而拉斯蒂涅对他的帮助，一开始也只是满足了他对女儿的思念，他从拉斯蒂涅的口中得到了两个女儿的情况，尤其是二女儿但斐纳。另一方面就是在他临死的时候，为他送终，替他收尸。而从第4点看来，他们也有很大的不同。同是醒悟，但李尔王醒悟得更早，也醒悟得更彻底，他甚至在三女儿和法兰西王的帮助下，试图收复失地。而高老头则是在将死之时才得以悔悟。他终于知道原来“钱可以买到一切，买到女儿”，他终于明白到了假如自己把家私留着，“她们就会来了，会把她们的亲吻来舔我的脸”。可惜的是这个时候，他说出了一直潜藏心中但一直不敢相信的话后，依然在为自己的女儿申辩，这就是高老头的“极端父爱”。

      在此，我们应该对莎士比亚和巴尔扎克的两种处理方法的不同探究一下原因：为什么李尔王可以到最后反戈一击而高老头却始终在父爱的泥潭中难以自拔？这除了作家个人的风格以外是不是也应该有一些更为深层次的原因呢？我想也许在作家的思想和他们所处的历史时期中可以得出答案。首先莎士比亚的思想较巴尔扎克来说比较单一，他纯然是一个人文主义者，他提倡以同情、仁爱、真诚等人文主义原则来同丑恶的现实相对立，表达出他对人文主义理想的信念。而巴尔扎克的世界观则是充满了矛盾的。他既是一个中产阶级作家，又对贵族阶级充满了向往，力图跻身贵族的行列。他曾是启蒙思想家的信徒，也接受了空想社会主义的思想，也接受封建的教义；他既是唯物主义者，又对神秘主义感兴趣。但是他的现实主义创作观念却是十分明确的，他虽然倾心于贵族的身份，但从现实主义的创作角度来说，他“不得不违反自己的阶级同情和政治偏见，……他把他们描写成不配有更好命运的人”。在莎士比亚的创作时代，封建社会衰落，资本主义处于萌芽的阶段，人文主义思想号召解放“人”，因此莎士比亚的创作是以人为中心，是“以人为本”的。他可以看到封建道德的堕落，然而也存留着道德上的希望。到了巴尔扎克的时代，资产阶级节节胜利，封建主义强力反扑，而工人阶级则走上了历史舞台，社会形势变化剧烈，政治体制迅速更迭，阶级关系和力量对比经常出现不稳定的局面。而在这样的形势下，在巴尔扎克看来，没有什么思想是绝对正他确的，因此，也许当“法国历史的书记员”，把看到的一切以现实主义的方法记录下来是唯一可行的方法。因此，他在典型环境中塑造典型人物；因此，他用“绝对情欲”的模式来增加人物的典型性；因此，高老头的结局则是必然的了。

      下面我们来讨论一下《高老头》中的另外两个人物，伏脱冷和拉斯蒂涅，他们同样具有人物性格的典型性。他们的共同特征应该是具有绝对的野心，伏脱冷更是“极端利己主义”的代表。而他们两人的关系，同样可以在先前的作品中找到人物的原型。

      伏脱冷的原型是“引诱者”和“野心家”以及“异类”。从“引诱者”的原型来看，伏脱冷和《圣经》里面的蛇是一样的，蛇引诱夏娃吃禁果，从而被逐出“伊甸园 ”。当然讲到相似点的话，他和弥尔顿《失乐园》里面的撒旦更为相像。弥尔顿塑造的撒旦，既有野心和能力，也是神界的异类。他反叛上帝，起义失败而被打下地狱，但他并没有气馁，而是冲破了地狱之门，潜入蛇神，引诱夏娃和亚当吃禁果，导致他们被逐出伊甸园。而另一个和可以作为伏脱冷的人物原型的则是《浮士德》传说中的靡菲斯特。靡菲斯特和上帝打赌，以浮士德的灵魂作为赌注。浮士德和他签订契约，去经历人生。而一旦浮士德满足，他的灵魂就归靡菲斯特所有，他则代替靡菲斯特下地狱。靡菲斯特同样是“引诱者”、“野心家”和“异类”。除此之外，无论是撒旦，靡菲斯特，或是伏脱冷，他们都有一个共同特征，或者说是有相似的一面，那就是既有破坏的一面，又有促进改革的一面。和靡菲斯特的以恶来推动善的发展不同，伏脱冷的主要促进作用表现在他对社会的腐朽败德进行了淋漓尽致的揭露和毫不留情的鞭挞，可以说是“以恶抗恶”了。伏脱冷的典型性表现在他的极端利己主义以及极端的野心之中。作为一个苦役犯，他为了自己能够获得巨大的利益，不惜引诱拉斯蒂涅走上堕落的道路，来满足自己的目的。这既是可耻的，又是可悲的，其可悲之处在于这种做法是可以被当时巴黎的道德准则所理解的。可以说，作为一个苦役犯，他是被社会遗弃的人；而作为一个野心家，他确实可以被社会理解的人。

      而拉斯蒂涅的原型则是“被引诱者”、“从善良走向堕落”以及“野心家”。作为一个外省的贵族，他有着淳朴的道德观念。然而他在巴黎上的三节课，则把他的人生观彻底改变了。他从一个善良的青年变成了一个以逐利为生的资本家、野心家。他是一个被道德遗弃的人。他如同夏娃被撒旦诱惑一样，被伏脱冷为他指出的前景诱惑。当然，除了伏脱冷以外，鲍赛昂夫人对他的“教导”：让他把别人像驿马一样去骑，除了自己，一切都微不足道。然后，高老头之死为他上了巴黎社会的最后一课。他终于知道了这个社会的游戏规则：金钱决定一切，道德微不足道。他和浮士德一样，为了实现人生的价值——虽然他们的价值并不相同，浮士德是追求人类的终极意义，拉斯蒂涅追求的是上流社会的名声和金钱——而走上了魔鬼为他挖好的道路。不同的是，浮士德由于上帝的救赎而幸免于难，没有堕落到地狱；而拉斯蒂涅则彻底把灵魂出卖给了魔鬼。究其不同的原因，也与上述的一样，是由作家所处的时代而决定的。在巴尔扎克的时代，没有人能够得到救赎——欧也妮·葛朗台不能，邦斯舅舅不能，高老头不能，拉斯蒂涅不能，伏脱冷就更不能。

      可以说，在《人间喜剧》的时代，巴尔扎克的所处的社会，正如尼采所言，“上帝已经死了”。