资源描述：
《凝聚态物理与量子力学_冯端》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、＊凝聚态物理与量子力学12冯端冯少彤(1南京大学物理系固体微结构物理国家重点实验室南京210093)(2南京师范大学物理系南京210024)摘要文章扼要地回顾了量子力学在奠定凝聚态物理基础中所起的关键作用;并讨论了当今凝聚态物理发展的主要动向;进而阐明了为何凝聚态物理,不论在基础研究,还是促进技术发展,抑或推动学科交叉方面,尚大有可为.关键词量子力学,凝聚态物理CONDENSEDMATTERPHYSICSANDQUANTUMMECHANICS12FENGDuanFENGShao-Tong(1Departmentof
2、Physics,NationalLaboratoryofSolidStateMicrostructures,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)(2DepartmentofPhysics,NanjingNormalUniversity,Nanjing210024,China)AbstractAbriefsurveyispresentedofthepivotalroleplayedbyquantummechanicsinthedevelopmentofcon-densedmat
3、terphysics,andthemainareasofcontemporarycondensedmatterphysicsareoutlined.Thereasonwhythelatterisstillfullofvitalityisdiscussedinconnectionwithfundamentalphysicsresearch.Thepotentialtechnologicalap-plicationsofcondensedmatterphysicsanditspenetrationintocross-d
4、isciplinaryareasarealsodiscussed.Keywordsquantummechanics,condensedmatterphysics凝聚态物理学是当今物理学中从业人员最多,展过程中所起的关键作用.我们首先回顾一下在量[1]内容最繁复,成果最丰硕的分支学科.为了约略地评子力学建立以前凝聚态物理的研究情况.估各分支学科近年来学术创新的业绩,不妨回顾一首先是对晶体学的研究,历史漫长.早在1611下近30年来(1971—2000年)诺贝尔物理奖的授予年开普勒就有等径球体密堆成晶体的具有超前性的情
5、况:凝聚态物理学以获奖12次(24人)高居榜首,猜想,但缺乏佐证.17—18世纪晶体学的研究得出学科的优势十分明显;再加上有些凝聚态物理学家了有理指数定律,为晶体具有周期结构给予了间接获得了诺贝尔化学奖,如A.J.Heeger由于导电聚合的支持.到19世纪,晶体对称性理论得到了发展,布物的工作(2000年),W.Kohn由于密度泛函的理论拉维(Bravais)提出晶格理论,Fedorov和Schoenfliess(1998年);还有诺贝尔化学奖也授予和凝聚态物理提出空间群理论,他们得出的这些周期结构的基本学相交叉的
6、领域工作的科学家,如发现C60的R.F.规律,到现在还在应用.到1912年,劳厄发现晶体对X射线的衍射,证实晶体的确具有以前这类理论的Curl,H.W.Kroto与R.E.Smalley(1996年);这些事实设想的周期结构.布拉格父子发展了结构分析方法,说明了凝聚态物理学在跨学科的影响上也是非同寻广泛用来测定晶体结构.30—40年代之后,电子衍常的.从技术的角度来看,凝聚态物理学的贡献更加射与中子也被用来补充X射线衍射不足之处.这样突出:从晶体管到集成电路,已经成为当代高技术的一来,固体的基本特征,即晶体具有周期
7、结构,可以主流,影响到社会经济的方方面面,进入了千家万户;说是搞得一清二楚了.这些工作为固体物理学的发从激光器到光纤通信,亦复如此.2000年的诺贝尔物展铺平了道路.理奖授予对集成电路和半导体异质结有突出贡献的在19世纪(沿续到20世纪初),关于固体物性科学家J.S.Kilby,Z.J.Alferov与H.Kroemer,也反映了的研究就已开始,并找出了一些规律:譬如维德曼凝聚态物理学的研究工作对技术有很强烈的冲击.(Wiedermann)与夫兰兹(Franz)发现了金属导电性与导热性的关系;Mathieson发现
8、了金属中杂质的剩余1历史回顾我们来看一下量子力学在凝聚态物理建立和发＊2001-02-06收到30卷(2001年)5期·271·电阻;法拉第发现AgS电阻的温度系数是负的,也就换相互作用(量子力学的交换),可能是解决问题的是随温度上升而电阻下降,体现了半导体的特征,有关键.另外一个问题,他建议用量子力学解释金属的别于一般的金属;居里、朗之万和外斯对物质磁性导
