出版社:科学出版社
年代:2007
定价:48.0
这是国际上第一本系统介绍d波超导理论的书。本书以高温超导体为背景写作,分析和讨论了与d波超导相关的热力学和电磁输运性质,也分析和总结了大量的高温超导实验结果。高温超导的一个重要研究成果就是建立了全面和准确描述d波超导体的理论体系,并通过大量的实验证明高温超导电子配对具有d波对称性。本书就是作者根据自己的研究经验和体会,对这一成果的归纳和总结。全书共分十三章,首先介绍了超导的一些基本概念、BCS超导理论的基本思路和框架和研究高温超导的微观模型,然后对d波超导体的各种热力学和电磁响应函数的性质做了系统分析,其中包括超导能隙函数、比热、熵等随温度的变化行为,d波超导体准粒子的激发谱和光电响应行为、Andreev反射和单电子的隧道理论,约瑟夫森效应和相位敏感实验,无序散射效应,超导电子的超流密度、光电导、热导、喇曼光谱、核磁共振以及在混合态中的行为等。附录总结和介绍了Bogoliubov变换、Sommerfeld展开、Hohenberg定理和Anderson定理的主要公式和结果。
第1章超导基本知识
1.1超导的基本特性
1.2两个特征长度
1.3二流体模型和伦敦方程
1.4库珀对
1.5超导的平均场理论
1.6博戈留波夫一德让纳自洽场方程
1.7超导准粒子的概率流密度与电流密度
1.8非对角长程序
1.9金兹堡一朗道自由能
1.10对称性自发破缺与迈斯纳效应
1.11两个特征能量尺度
1.12超导电子配对与机理
1.13超导对称性的分类
1.14高温超导电子配对的对称性
第2章高温超导的微观模型
2.1高温超导体的相图
2.2绝缘态
2.3三带模型
2.4自旋空穴相互作用dp模型
2.5Zhang-Rice自旋单态和单带模型
2.6Hubbard模型
2.7C轴方向上的电子结构
2.8掺Zn或Ni杂质的系统
第3章d波超导体的基本性质
3.1能隙函数
3.2态密度
3.3熵
3.4比热
3.5连续极限下d波超导体的能隙算符
3.6d波超导体准粒子的概率流和电流密度
第4章超导准粒子的激发谱
4.1单电子谱函数
4.2角分辨光电子谱fARPES)
4.3费米面与Luttinger求和法则
4.4粒子一空穴混合及超导能隙
4.5准粒子之间的散射
第5章隧道效应
5.1电子在超导体表面的散射
5.2隧道电流公式
5.36函数界面势中的电子散射
5.4表面束缚态
5.5隧道哈密顿量模型
5.6隧道电流
5.7准粒子的隧道电流
第6章约瑟夫森效应
6.1约瑟夫森隧道电流
6.2自发量子化磁通
6.3相位敏感实验
6.4顺磁迈斯纳效应
第7章单杂质散射
7.1非磁性杂质散射
7.2共振态
7.3杂质对准粒子态密度的修正
7.4高温超导体Zn杂质共振态STM谱密度在空间分布的错位
7.5与各向异性s波超导体的结果比较
7.6经典自旋散射
7.7近滕效应
第8章多杂质散射
8.1无序散射势及无序平均
8.2自能函数
8.3玻恩散射极限
8.4共振散射极限
8.5对超导临界温度的修正
8.6态密度
8.7熵和比热
第9章超流响应
9.1线性响应公式
9.2高温超导CuO2平面内的超流密度
9.3c轴方向超流密度
9.4杂质散射对超流函数的修正
9.5弱耦合两带系统的超流响应
9.6电子型掺杂超导体
9.7非线性效应
9.8磁穿透深度与超流密度的关系
9.9非定域效应
第10章准粒子的电导和热导
10.1光电导
10.2光学求和规则
10.3零温脏极限下的光吸收谱
10.4弹性杂质散射对电导的贡献
10.5高温超导体的低频电导行为
10.6热流密度
10.7热导在低温下的普适行为
第11章拉曼光谱
11.1拉曼响应函数
11.2库仑相互作用对顶角的修正
11.3d波超导体的拉曼响应函数
11.4非磁性杂质散射对拉曼光谱的修正
11.5高温超导体的拉曼散射实验结果
第12章核磁共振
12.1自旋关联函数
12.2核磁共振与超精细相互作用
12.3奈特频移
12.4自旋一晶格弛豫
12.5杂质散射对核磁共振的影响
12.6杂质共振态对核磁共振谱的影响
12.7高温超导核磁共振的实验结果
第13章混合态
13.1半经典近似
13.2低能态密度
13.3混合态中准粒子激发的标度律
附录A博戈留波夫变换
A.I费米子系统
A.2玻色子系统
附录B霍恩伯格定理
B.1博戈留波夫不等式
B.2博戈留波夫不等式的物理意义
B.3玻色子系统
B.4费米子系统
附录C简并微扰论
附录D安德森定理
附录E索末菲展开
参考文献
索引
该书作者在高温超导方面有近20年的研究积累,在高温超导体的层间动力学、电子配对对称性、杂质效应、电子型超导体的基本电子结构等方面做了大量的研究工作。这本专著紧密结合实验,强调物理图像的描述,对重要的理论结果都有比较完整的推导,反映了作者对高温超导前沿问题的理解,同时也部分融入了他自己的研究成果,对理论和实验研究工作者都有一定的参考价值。 本书共分13章,系统介绍了d波超导体在超导相的热力学和电磁输运理论,其中包括超导能隙函数、比热及其他热力学量随温度的变化行为,d波超导体准粒子的激发谱、单电子及约瑟夫森隧道效应、无序势散射以及各种电、磁、光或热响应函数的物理性质,同时还分析和总结了相关的高温超导实验结果。