本书的起源可以追溯到作者在核磁共振方面的研究(NMR)光谱。现代的NMR光谱仪使用超导磁铁来创建一个非常稳定的磁场。磁铁中的超导线圈载有永不消散的电流。一个人只需要用液体氦气冷却线圈,然后全天候运行。多么惊人的身体现象,称为超导性。了解超导性使作者挖掘出了固态物理学的美丽主题。固体中的电子如何。它们是波浪还是颗粒?为什么某些材料导体和其他不可分割的人是某些材料。我们如何理解从二极管和晶体管到MOSFET,LED和太阳能电池的现代电子设备。这本书试图为所有这一切公正。在写这本书时,我试图回答所有问题,我是IIT Kanpur的电气工程本科生,参加了设备物理课程。我选择了我认为是概念性的主题,并挑战了可视化事物的能力。i涵盖了传统主题,例如固体和声子的频带理论,以诸如电子设备以及令人兴奋的研究领域(如超导性和量子厅效应)等主题。这本书是作为研究单图而写的,但对于作者来说,播种固态世界,描绘了更大的局面,事物是事物并吸收各种概念的地方。这本书旨在用于固态物理学或冷凝物质理论的第一课程。重点更多地放在更大的情况下,可以用练习来代替,周围有许多出色的教科书。作者希望,对于固态物理学广泛领域的研究人员来说,书籍会方便。这是一个机会,可以承认众多我直接和间接地为这一努力提供帮助的人。我要感谢Steffen Glaser教授和Niels Nielsen教授在NMR光谱中进行了多年的出色合作,最终使我开发了这一文字。我要感谢罗杰·布罗基特(Roger Brockett)教授,他帮助我培养了物理学的品味。我感谢IIT孟买的Profes-Sorsumiran Pujari和Soumya Bera,因为他们在凝结的问题上提供了丰富的讲座,这有助于对这个主题重新展示我的看法。我要感谢IIT
可以说,电子衍射的发现是由伽利略开创的。但我并不打算效仿这位以伊甸园事件为起点讲述家乡历史的绅士。我将以导致物理学家最终接受光在某些用途上必须被视为粒子这一观点的事件作为一个方便的起点。这一观点在 1800 年被托马斯·杨平息后,又在 1899 年再次困扰着自满的物理学界。这一年,马克斯·普朗克提出了光能在某种程度上是量子化的这一观点。正如他所展示的那样,这一观点如果被接受,将提供一种完全解释黑体辐射光谱中能量分布的方法。这种量化使得辐射和物质之间的能量转移以与辐射频率成比例的量突然发生。这些量之间的比例因子是不断重复的普朗克常数 h。因此,光在某种意义上是微粒的想法重生了。这种关于光的微粒方面的间接证据是否能被接受为结论,仍是一个猜测的问题,因为已经从实验室的秤和仪表中取下了指向同一结论的第一批直接证据;关于光的真相正在从大自然中逼出——有时,在这种情况下,是一个最不情愿的证人。
1. 组织学术研究报告、讲习班和研讨会 2. 出版论文和其他材料 3. 与外国科学组织交换学术和技术信息 4. 学术和技术研究调查 5. 制定与电子波相关的政策并培养该领域的专业人员 6. 标准化和术语开发研究 7. 支持电子波技术和环境措施以及产业技术 8. 认可和奖励杰出的研究成果 9. 实现研究所目标所需的其他业务。
我们提出了一个48个元素的可编程相板,用于通过光刻和聚焦离子束的组合所产生的相干电子波。这将从光光学的波前塑造的非常成功的概念带入了电子光学的领域,并提供了准备电子量子状态的重要新自由度。相板芯片安装在放置在100-300 kV范围内的透射电子显微镜的C2平面上的孔杆上。相板的行为的特征是Gerchberg-Saxton算法,显示在300 kV时的相位灵敏度为0.075 rad / mV,相位分辨率约为3·10 - 3π。此外,我们简要概述了可能的用例,并通过模拟和实验结果进行支持。
电磁辐射的性质,光电效应,氢原子的光谱,氢原子的玻尔模型 - 其假设,电子能量与不同轨道半径关系的推导,玻尔模型的局限性,物质的二重性质,德布罗意关系,海森堡不确定性原理,量子力学的基本概念,原子的量子力学模型及其重要特征,原子轨道作为单电子波函数的概念,1s 和 2s 轨道的 - 和 -2 随 r 的变化,各种量子数(主量子数、角动量量子数和磁量子数)及其意义,s、p 和 d 轨道的形状,电子自旋和自旋量子数,轨道中电子填充规则 - 构建原理,泡利不相容原理和洪特规则,元素的电子排布以及半满和全满轨道的额外稳定性。
已在参考文献30到32中显示,可以从Bardeen-Cooper-Schrieffer模型Hamiltonian开始发展一种超导性理论,在该理论中,电子波相互作用被直接的电子电子相互作用所代替,并且仅考虑了与相反动量和尖刺的电子相互作用。表明,这种相互作用是超导现象的基本责任。在参考文献31中,从弗洛希里奇(Frohlich)的精确汉密尔顿(Hamiltonian)开始发展超导性理论,在该理论中,明确考虑了晶格声子的发射和吸收,这可能是由模型汉密尔顿(Hamiltonian)重新确定汉密尔顿人的可能性,尤其是在牢固的基础上进行的,并且更精确地选择了其参数。在本节中,我们考虑了基于这种类型的哈密顿模型的延迟和赋予绿色功能与超副标理论的应用。
摘要:由于它们出色的空间,光谱和时间分辨率,高度相干的自由电子束已成为材料激发的强大探针,即使在quantum egimime中也能够表征它们。在这里,我们通过单色和调制的电子波袋研究了强烈的效果。特别是我们考虑了一个原型目标,其中包括一个二级发射极旁边的纳米光腔。我们提出了一个模型汉密尔顿,描述了传递电子束与混合光子 - 异位目标之间的相干相互作用,该靶标是使用宏观量子电动动力学构建的,并根据电磁二元格林的功能完全参数化。使用此框架,我们首先描述了电子能量损坏和阴极胶质光谱,以及光子诱导的近范围纤维发射显微镜。最后,我们将调制电子束的功率显示为量子工具,用于呈现偏振目标的操纵,以表现出复杂的激发能量景观。
将几何效率的平坦带固定在费米水平上,量子材料中的电子相关拓扑平面带代表了凝结物理物理学中的一个引人入胜的受试者,通常与许多外来现象相关,包括超导性,磁性,磁性和电荷密度波浪级。平面带通常在量子材料中发现,其中库仑相互作用与电子动能相当或大。在这种状态下,电子被显着减慢,以使它们彼此相互作用,因此形成了可能改变宏观材料特性的新兴电子订单。与降低电子速度的电子库仑相互作用产生的狭窄带相反,拓扑平面带源于由于电子波函数的量子破坏性干扰引起的动能的淬灭。在真实材料中寻找平坦带,并揭示相关的有趣现象以及基础的显微镜机制,被共同称为平坦带物理。
我们介绍了使用GW扰动理论(GW PT)的电子波(E -PH)耦合的实际计算的工作流程。此工作流程结合了BerkeleyGW,ABINIT和EPW软件包,以在GW自我水平上启用精确的E-PH计算,超出了基于密度功能理论(DFT)和密度功能 - 功能扰动理论(DFPT)的标准计算。This workflow begins with DFT and DFPT calculations ( ABINIT ) as starting point, followed by GW and GW PT calculations ( BerkeleyGW ) for the quasiparticle band structures and e -ph matrix elements on coarse electron k - and phonon q -grids, which are then interpolated to finer grids through Wannier interpolation ( EPW ) for computations of various e -ph coupling determined physical诸如各向异性Eliashberg方程的电子自我甲基元或解决方案等数量。开发了一种量规的对称性展开技术,以降低GW PT(以及DFPT)的计算成本,同时满足Wannier插值的规格一致性要求。