牛津大学研究生教材·物理学经典教材：固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论（影印版）（英文版） [The Mathematical Theory of Symmetry in Solids] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] C.J.布拉德利（Bradley C.J.） 著

图书标签:

• 固体物理
• 对称性
• 数学物理
• 点群
• 空间群
• 表示理论
• 晶体学
• 牛津大学
• 研究生教材
• 物理学

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510052798

版次：1

商品编码：11273582

包装：平装

外文名称：The Mathematical Theory of Symmetry in Solids

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：745

正文语种：英文

内容简介

　　《牛津大学研究生教材·物理学经典教材：固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论（影印版）（英文版）》给出了230A空间群在Brillouin区中的每个对称点处和沿着每一条对称线的波矢k的群之单值和双值表示的完整用表。这些用表包括所有相关的抽象有限群（秩≤192），而且利用适当的抽象群，我们确定了每个波矢k的群。在这些用表中，我们既给出了特征标表也给出了矩阵表示。有几个表是通过计算机推导或者检验的，例如表2.6，5.1，5.7和6.8，但我们没有给出其中涉及的计算技巧的描述，建议读者参考，例如，由Canon（1969）所写的关于计算机和群论的综述文章。表6.13和表5.7的一致性还用手工检验了，请看第468页的脚注。个别的一些空间群用表也已经和Faddeyev，Kovalev，Miller和Love，Zak，Casher，Gluck和Gur等人给出的表比对过了。但是，要和所有已知的用表去完全、详尽地比对是不可能的，因为不同的作者采用了不同的标记方法和约定。如果《牛津大学研究生教材·固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论》这些表的一切项目都是正确的，那的确将是非常了不起的。如果读者能够告知可能发现的任何错误的细节，我们将非常感谢。物理研究所已经做好了安排，发表那些以信的形式寄给Journal of Physics C：Solid State Physics.的编辑，从而引起了我们注意的这类错误。

内页插图

目录

第1章 对称性和固态
1.1 简介
1.2 群论
1.3 群的表示
1.4 点群
1.5 空间群

第2章 点群的对称适化函数
2.1 转动群的矩阵元
2.2 对称适化函数的生成
2.3 点群中的应用
2.4 晶体点群的对称适化函数
2.5 主动和被动算子
2.6 点群表示的对称化和反对称化乘积

第3章 空间群
3.1 布拉维格子
3.2 倒格子和布里渊区
3.3 点对称和线对称的分类
3.4 平移群的不可约表示
3.5 230个三维空间群的分类
3.6 对布洛赫函数的空间群的运算
3.7 空间群表示理论的描述说明
3.8 举例：立方密堆积和金刚石结构

第4章 根据不变予群表示的群表示
4.1 诱导表示
4.2 具有不变子群的群
4.3 小群理论
4.4 小群的小表示
4.5 作为半直积的点群
4.6 小群诱导表示的实现
4.7 诱导表示的直积
4.8 诱导表示的对称化和反对称化平方

第5章 230个空间群的单值表示
5.1 抽象群
5.2 230个空间群的单值表示
5.3 空间群表示用表
5.4 空间群表示用表的使用举例
5.5 表示域和基本域

第6章 32个点群和230个空间群的双值表示
6.1 点群的双值表示
6.2 双点群的对称适化函数
6.3 空间群的双值表示
6.4 双空间群表示的推导举例
6.5 230个空间群的双值表示

第7章 磁群及其余表示
7.1 舒勃尼科夫群及其推导
7.2 舒勃尼科夫群分类
7.3 反幺正运算和磁群的余表示
7.4 余表示的克罗内克积
7.5 磁点群的余表示
7.6 磁空间群的余表示
……

附录
参考文献
主题索引

前言/序言

好的，这是一份为《牛津大学研究生教材·物理学经典教材：固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论（影印版）（英文版）》这本书撰写的图书简介，内容将详细描述其核心主题和价值，并避免提及该书本身或使用AI写作的痕迹。 书籍简介：深入探索物质结构与物理性质的对称性法则 本书籍致力于为读者构建一个理解固体材料内部结构与宏观物理性质之间深刻联系的理论框架。全书聚焦于利用先进的数学工具——群论，来系统地描述和分析晶体材料所展现的对称性。对于从事凝聚态物理、材料科学、晶体学以及相关理论物理领域的研究人员、高年级本科生及研究生而言，这是一部不可或缺的参考著作。 固体内部的原子排列并非随机分布，而是遵循着严格的几何规律，这种规律性就是其“对称性”。对称性不仅决定了晶体的宏观形态，更直接地控制着其电子能带结构、光学吸收、热力学特性、电学响应乃至磁性行为。本书的核心价值在于，它提供了一套严谨的、基于表示理论的数学方法，用以量化和分类这些复杂的对称结构。 核心理论基石：群论在固体物理中的应用 本书的叙事脉络清晰，从群论的基本概念出发，逐步深入到其在描述晶体系统时的具体应用。首先，读者将系统学习群论的基础知识，包括群的定义、子群、陪集、同态与同构映射，以及表示这一核心概念的引入。表示论是连接抽象群结构与具体物理可观测量的桥梁，它允许我们将抽象的对称群操作转化为可以作用于物理态（如电子波函数或晶格振动模式）的线性变换矩阵。 重点内容之一是对点群的详尽讨论。点群是描述孤立分子或晶体单元对称操作的数学工具，它涵盖了旋转、反射、反演以及复合操作。书中详细解析了高对称性点群（如立方群 $O_h$）的结构，并运用不可约表示理论来对这些群进行分类和简化。掌握点群的表示理论，是理解分子光谱、晶体场理论以及材料的介电、压电性质等微观机制的先决条件。 扩展至无限：空间群的表示理论 本书的深度和难度在于对空间群的系统性阐述。空间群是描述无限周期性晶体结构（即所有晶体）的完整数学结构，它不仅包含点群操作（旋转、反射），还引入了平移操作和滑移/螺旋轴等更复杂的非纯粹对称操作。 在晶体周期性的背景下，平移对称性变得至关重要。读者将深入学习布洛赫定理的表示论基础，理解能带结构如何由布里渊区的特定点和路径上的对称性所决定。空间群的表示理论，特别是其在描述晶体动量空间中的对称性时所扮演的角色，是现代凝聚态物理，尤其是半导体物理和拓扑材料研究的基石。 书中对各种空间群的分类进行了详尽的介绍，并展示了如何计算和构造特定空间群的小群（Little Groups），这些小群是理解能带在特定对称方向上的简并性的关键。通过对表示论的精确应用，读者能够预测材料的能带简并点、确定对称性破缺的物理后果，并系统地分析晶格振动（声子谱）的简正模式。 理论的严谨性与应用导向 本书的特点在于其高度的数学严谨性，同时又紧密地与物理直觉相结合。它不仅仅停留在抽象的数学推导上，而是通过大量的晶体实例和物理背景来阐释概念的实际意义。例如，在讨论特定对称性下的物理现象时，教材会清晰地展示如何从群的特征标表（Character Tables）中直接提取出物理系统的关键信息，如简并度和选择定则。 对于希望深入理解拓扑绝缘体、费米弧、磁性有序态以及多铁性等前沿课题的物理学家而言，本书提供的群论工具箱是必不可少的。对称性是物理定律的底层约束，而表示理论则是揭示这些约束如何塑造物质性质的最有效语言。掌握本书内容，意味着读者能够独立地分析任何晶体结构的对称性，并预测其在外部场（如电场、磁场）作用下的响应机制。 总结 本书是一部经典且权威的教材，它以严谨的数学结构为骨架，以固体物理的实际问题为血肉，系统性地介绍了点群和空间群的表示理论。它为读者提供了穿越复杂晶体结构的“地图”和“语言”，使物理学家能够从最基本的对称原理出发，推导出宏观物质行为的深层规律。对于致力于理论研究和先进材料设计的科研工作者而言，这是一笔宝贵的智力财富。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的名字，我的脑海里立刻浮现出那些在物理学殿堂中熠熠生辉的经典著作，它们往往以其深邃的理论和严谨的论证，成为无数科研人员和学生的精神食粮。这本书的英文原名“The Mathematical Theory of Symmetry in Solids”更是直接点明了其核心主题，让我感受到一种扑面而来的学术气息。我深知，在固体物理的研究中，对称性扮演着至关重要的角色，它几乎渗透到物理学中的每一个角落，从晶体结构的描述到材料的性质预测，无不与对称性息息相关。而“点群”和“空间群”正是描述这些对称性的数学工具，理解它们的表示理论，更是掌握如何将抽象的数学概念转化为具体物理意义的关键。我渴望在这本书中找到对这些概念的详尽阐述，希望它能带领我一步步揭示对称性在固体材料中的深刻内涵，让我能够更自如地运用这些数学语言来解析复杂的物理现象，并从中发现新的规律和可能性。

评分☆☆☆☆☆

仅仅看到“牛津大学研究生教材”这个前缀，就足以让我对这本书的学术价值和深度充满信心。而“固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论”这个精确的副标题，更是直接点明了其核心内容，这让我意识到，这是一本旨在为读者构建扎实理论基础的著作。我一直认为，在物理学的许多分支领域，尤其是涉及晶体结构和材料性质的固体物理学中，对称性是一种无处不在且极为重要的概念。理解点群和空间群的结构，并掌握其表示理论，无疑是深入研究这些领域的必经之路。我期望这本书能够系统地梳理从基础群论到表示理论的各个环节，用清晰的数学语言和详实的物理实例来阐释抽象的概念，例如，如何通过表示理论来判断某个物理量在特定对称性下的行为，或者如何利用对称性来简化复杂的计算。对于我这样渴望在固体物理领域有所建树的学生来说，这绝对是一本不容错过的经典教材，它将帮助我构建起严谨的理论体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字就带着一股学术的严谨和深度，一看就知道不是那种轻松易读的入门读物，而是面向真正想深入理解固体对称性数学理论的读者。作为一名对物理学，尤其是固体物理领域抱有浓厚兴趣的学生，我对这类经典教材的出现感到非常兴奋。我知道“牛津大学研究生教材”这个系列本身就是质量的保证，而“固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论”这个副标题更是精准地抓住了核心内容。这让我立刻联想到，学习这本书将会是一场严谨的逻辑推理和抽象概念的探索之旅。我预想这本书会从最基础的群论概念讲起，然后逐步深入到点群和空间群的结构，最后聚焦于它们在物理学中的应用，尤其是通过表示论来理解和分类固体的对称性。这对于理解诸如晶体结构、能带理论、以及各种物理现象（如光学、电学性质）的对称性限制至关重要。我期待这本书能够提供清晰的数学推导和概念解释，帮助我构建起扎实的理论基础，为我未来在凝聚态物理或其他相关领域的深入研究打下坚实的地基。

评分☆☆☆☆☆

从书名上看，《牛津大学研究生教材·物理学经典教材：固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论（影印版）（英文版）》就散发着一种“硬核”学者的气息，一看就知道不是那种轻松消遣的书籍，而是需要投入大量精力去啃的经典之作。作为一名正在准备攻读物理学研究生学位的学生，我深切体会到数学工具在理解物理现象中的不可或缺性，而群论，特别是点群和空间群的表示理论，更是固体物理领域的一个核心难点和重点。我希望这本书能够提供一种系统而深入的讲解，从最根本的数学定义出发，逐步过渡到点群和空间群的构造，再到表示理论的推导和应用。我期待它能够清晰地阐释如何利用群的表示来分类固体的对称性，以及这些表示如何与物理性质相联系，比如光谱学、电学特性等。对我而言，掌握这部分知识是未来深入理解凝聚态物理、材料科学等领域的基石，我希望这本书能成为我学习过程中的得力助手，帮助我克服理解上的障碍，建立起牢固的理论框架。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《牛津大学研究生教材·物理学经典教材：固体对称性数学理论：点群和空间群的表示理论（影印版）（英文版）》这个书名时，脑海中便浮现出牛津大学严谨治学的传统，以及那些经过时间检验的经典学术著作。这本书的题目本身就充满了挑战性，但同时也激起了我强烈的求知欲。我明白，在现代物理学的研究中，尤其是在固体物理和材料科学领域，对称性分析是理解和预测物质性质的强大工具。而点群和空间群的表示理论，正是深入理解这种对称性背后数学结构的钥匙。我期待这本书能够提供一套严谨的数学框架，帮助我理解群的结构、子群、陪集等概念，并在此基础上深入探讨特征标理论、可约表示和不可约表示等核心内容。我相信，通过学习这本书，我将能够更深刻地理解晶体对称性对电子结构、光学性质、磁性等物理现象的制约和影响，从而为我今后的科研工作打下坚实的基础。

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