关于《PhysicsofCondensedMatter》教材的介绍与评价.doc

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1、关于《PhysicsofCondensedMatter》教材的介绍与评价宋伟清（南开大学物理科学学院）[内容摘要]PrasantaK.Misra的新书《PhysicsofCondensedMatter》，是专门为凝聚态及相关专业学生准备的教材，内容涵盖了凝聚态物理前沿的众多领域，内容丰富，可读性强，对凝聚态物理的学习很有帮助。[关键词]凝聚态物理；凝聚态前沿；物理教材1前言《PhysicsofCondensedMatter》（凝聚态物理）一书是由Elsevier公司2011年出版的新书，作者是休斯顿大学的PrasantaK.Misra。[1]此书是为凝聚态物

2、理相关专业学生准备的教材，全书共664页，既包括了凝聚态物理基本的知识概念，也花了很多篇幅介绍凝聚态物理前沿的领域。这其中包括：自旋电子学、ZnO、石墨烯、石墨烯基电子器件、液晶、准晶、高温超导体、重费米子系统、量子霍尔效应、分数量子霍尔效应、金属纳米团簇、富勒烯、纳米管、聚合物和极化子等。2领域背景两届诺贝尔奖得主Bardeen曾将凝聚态物理比作一棵根深叶茂的大树，有些枝干会成熟、干枯，但会不断冒出新芽，长出新枝，开花结果。追溯这棵大树的起源，大致可以回到上个世纪三十年代，用量子力学研究固体，建立起能带论。上个世纪四十年代，固体物理开始成为物理学独立的分支

3、，其标志是Seitz出版了他的著作《现代固体理论》（《TheModernTheoryofSolids》）[2]。这之后，固体物理经历了缓慢而又坚实的发展。固体物理这门学科的兴起源于它在技术上有很多实际的应用，因此也吸引了大量的其它学科出身的学生。到六十年代，由于开展空间项目，大量研究资金投入这个领域。固体物理的发展速度骤然加快，直至成为物理学的主要的分支，并且是研究人员和学生最多的分支。1978年，美国物理学会把它最大的群体的官方名字由“固体物理”改为“凝聚态物理”，这样也包括了液体和其它软物质材料领域的研究者。这个改变引发了之后三十年凝聚态物理领域爆炸式的

4、发展，同样，相关材料，相关教科书数量成指数式增长。此外，由于纳米科学和纳米技术领域，如计算机记忆和存储等应用的需要，很多领域的研究得到了迅速的发展。凝聚态物理领域的著作浩如烟海，比较著名的有：Ch.Kittel《IntroductiontoSolidStatePhysics》J.WileyandSons,NewYork(1976)[3]；N.W.Ashcroft,N.D.Mermin,《SolidStatePhysics》,Holt,RinehartandWinstonInc,NewYork(1976)[4]；黄昆《固体物理学》[5]；冯端，金国钧的《凝聚态

5、物理学》[6]等。3作者介绍PrasantaK.Misra是一位印度物理学家，在塔夫斯大学获得博士学位，之后在德克萨斯大学奥斯汀分校做博士后，现在休斯顿大学物理系执教。迄今为止，他已在金属、合金、晶体和非晶半导体的磁学、电学、光学、超精细结构等性质方面发表上百篇文章，主要研究领域是重费米子系统，曾出版《重费米电子系统》（《HeavyFermionSystemISBN:978-0-444-51503-2》），《多层金属及应用》（《MetallicMultilayersandtheirApplications》ISBN:978-0-444-51703-6）等书。

6、4内容构架与介绍本书可作为物理、材料科学、固体化学和电子工程专业研究生凝聚态物理课程教材，也可以将本书前面的内容作为前述专业高年级本科生一学期的课程内容，在研究生第一学期教授余下的内容。阅读此书之前，学生需掌握量子力学、统计物理、电磁学和格林函数等方面的知识。本书是作为研究生一学年课程的教科书，但同时也可以作为凝聚态物理相关领域的科研人员的参考书。本书的主题经过精心挑选，大致可以分为两个部分：“基本概念”---可以作为第一学期的课程内容，“研究应用”---可在第二学期教授。显然，第一部分也可以作为介绍性课程面向本科高年级开展。每一章节各自独立，包含一个主题。

7、每一个主题开始会有一个简短的介绍，然后是综述和对前沿研究的基本概括，希望这样的安排，可以使学生获得实用的知识，激发学生对凝聚态物理某一领域的兴趣。事实上，凝聚态物理涵盖的领域非常广博，在过去的十年，相关领域的研究成指数式增长，而要把这些内容，编写在两学期的研究生课程教材中，显然非常困难，这也是凝聚态物理研究生教材缺乏的原因。对于教师来说，教授这门课同样是一个挑战，因为他/她需要阅读大量的教科书、参考书和综述文献来准备这门课，尤其在教授研究生第二学期的课程时。本书有三个目的：其一，本书前几章对简单的固体模型，给出一个前后一致的、清晰的而且易于理解的图像。对于固

8、体的真实性质，将复杂的多，这将在后面几章探讨。每一章