編輯推薦
重正化群理論是現代物理的標誌性理論之一。其方法和思想深刻地改變瞭現代物理學的麵貌。磁學則是一門古老的學問,但在今天依然有著重要的地位。本書對於重正化群理論及其影響的講述,能夠使在物理學方方麵麵工作的讀者受益。毫無疑問,這是一本不容錯過的佳作。
內容簡介
磁學的自鏇波理論和超導的BCS理論是典型的重整化理論之前的理論。這兩個理論都隻考慮瞭原子論的(離散化的)相互作用而沒有考慮連續固體的能量自由度。從KennethG.Wilson(1982年諾貝爾奬得主)的先驅工作開始,我們知道瞭連續固體的一個特殊的的對稱性:長度標度變換不變性。《中外物理學精品書係·重正化群理論:對實驗磁學的影響(英文 影印版)》綜述瞭近50年來固體物理的實驗,並用唯象的方式指齣磁序和普通超導的動力學齣現主要受連續固體的場論粒子而不是磁子或Cooper對的控製。在磁序中相關的粒子稱作GSW玻色子,在超導裏相關的粒子稱作SC玻色子。《中外物理學精品書係·重正化群理論:對實驗磁學的影響(英文 影印版)》適閤凝聚態、材料科學和粒子物理等領域的研究者和研究生閱讀。
作者簡介
(德)剋布勒(U. Kobler)(德)霍澤(A.Hoser),德國於利希研究中心研究員。
內頁插圖
目錄
1 Introduction
2 History of Conventional Spin Wave Theory
2.1 Theoretical and Experimental Confusions
2.2 Problems with the Macroscopic Magnetization
3 Basic Issues of Renormalization Group (RG) Theory
3.1 Dynamics of Non Magnetic Solids
3.2 Dynamics of Ordered Magnets
4 Universality
4.1 Non-Magnetic Solids
4.2 Ordered Magnets
5 Microscopic Processes
6 Non-Relevant Magnons
7 Crossover Phenomena
7.1 Amplitude Crossover (AC)
7.2 Quantum State Crossover (QS)
7.3 Crossover Between Stable Fixed Points (SFP)
7.4 Symmetry Crossover (SC)
7.5 Dimensionality Crossover (DC)
8 Metastability of Universality Classes
9 Relevant and Non-Relevant Interactions
10 Temperature Dependence of the Magnon Excitation Spectra
11 Magnetic Heat Capacity
11.1 NonRelevant Magnetic Heat Capacity for T→O
11.2 Relevant Magnetic Heat Capacity for T→O
12 Experimental Verification of GSW Bosons
13 Magnets With and Without Magnon Gap (Goldstone Mode)
13.1 Isotropic Magnets with Half-Integer Spin (T2 Universality Class)
13.2 Isotropic Magnets with Integer Spin (T9/2 Universality Class)
13.3 Two-Dimensional Magnets with Half-Integer Spin (T3/2 Universality Class)
13.4 Two-Dimensional Magnets with Integer Spin (T2 Universality Class)
13.5 One-Dimensional Magnets with Half-Integer Spin (T5/2 Universality Class)
13.6 One-Dimensional Magnets with Integer Spin (T3 Universality Class)
13.7 Field Dependence of the Classical Magnon Spectrum
14 Microscopic Details: Spin Structure, Site Disorder, Two Order Parameters
15 The Critical Magnetic Behaviour
15.1 Isotropic 3D Magnets with Half-Integer Spin (T2 Universality Class)
15.2 Anisotropic 3D Magnets with Half-Integer Spin (T3/2 Universality Class)
15.3 Isotropic 3D Magnets with Integer Spin (T9/2 Universality Class)
15.4 Anisotropic 3D Magnets with Integer Spin (T2 Universality Class)
15.5 Amorphous Ferromagnets
15.6 Two-Dimensional Magnets
15.7 One-Dimensional Magnets
16 Thermal Lattice Expansion and Magnetostriction
16.1 Spontaneous Magnetostriction
16.2 Thermal Lattice Expansion of Non-Magnetic Solids
17 The Total Energy Content
18 Superconductivity
18.1 Superconducting Heat Capacity
18.2 Superconducting Excitation Gap
18.3 Problems with Landau's Order Parameter Concept
19 Conclusions
References
Index
前言/序言
《中外物理學精品書係·重正化群理論:對實驗磁學的影響(英文 影印版)》圖書簡介 圖書信息 書名: 中外物理學精品書係·重正化群理論:對實驗磁學的影響(英文 影印版) 原書名(英文): Renormalization Group Theory: Impact on Experimental Magnetism 叢書係列: 中外物理學精品書係 齣版形式: 影印版 --- 內容概述 本書是“中外物理學精品書係”中的重要組成部分,聚焦於物理學領域中一個極具影響力且深刻影響瞭現代凝聚態物理學,特彆是實驗磁學研究的理論框架——重正化群理論(Renormalization Group Theory, RG)。作為一本精選的經典著作影印版,它旨在嚮中國物理學界係統地介紹和重現這一理論的精髓及其在理解復雜磁性係統行為中的關鍵作用。 本書並非一部基礎物理教材,而是針對已具備一定理論物理和實驗物理基礎的研究人員、高年級研究生和專業人士而編寫的深度專業文獻。它清晰地闡述瞭重正化群這一數學和概念工具如何從統計物理學中的相變研究中脫穎而齣,並被成功地應用於分析具有長程關聯和臨界現象的物理係統。 核心理論框架的闡述 重正化群理論的核心在於處理係統在不同尺度上的行為變化。在統計物理學背景下,傳統方法在處理臨界點附近的漲落和關聯長度趨於無窮大的情況時往往失效。RG理論提供瞭一種係統性的方法,通過“消除”微觀尺度上的自由度,並觀察宏觀有效理論如何隨尺度的變化而演化,從而揭示係統的普適性(Universality)和臨界指數。 本書詳細探討瞭RG方法的關鍵技術,包括但不限於: 1. 尺度變換與群結構: 解釋瞭如何構建一個連續或離散的尺度變換操作,以及這些操作如何形成一個群結構,這個群描述瞭物理係統在不同觀測尺度下的等效性。 2. 不動點(Fixed Points): 重點分析瞭RG流中的穩定和不穩定不動點,這些不動點對應於係統的不同相(有序或無序)以及臨界行為。 3. 臨界指數的導齣: 展示瞭如何通過分析李雅普諾夫指數(或相關參數)在RG流中的行為,精確計算齣普適的臨界指數,從而繞過傳統平均場理論的局限性。 對實驗磁學影響的專題聚焦 本書的價值和特色在於其應用導嚮性,特彆是其對實驗磁學領域的深刻影響。磁性係統,尤其是自鏇點陣、鐵磁體、反鐵磁體以及復雜多鐵性材料,是檢驗和應用RG理論的理想平颱。 在實驗磁學中,理解材料在接近其居裏溫度(鐵磁到順磁轉變)或尼爾溫度(反鐵磁到順磁轉變)時的臨界行為至關重要。本書從RG的角度係統地迴顧和分析瞭以下幾個關鍵的實驗磁學主題: 1. 磁化率和比熱的臨界指數: 闡述瞭RG理論如何精確預測和解釋磁化率 $chi$ 和熱容量 $C$ 在臨界溫度 $T_c$ 附近的冪律依賴關係,以及這些指數如何依賴於係統的維度和相互作用的對稱性(如伊辛模型、XY模型或 Heisenberg 模型)。 2. 平均場理論的修正與超越: 探討瞭RG如何係統地修正(或給齣修正因子)標準平均場理論的預測,特彆是對於低維係統或具有長程相互作用的係統,RG預測的普適性結果往往更接近於高精度的實驗觀測值。 3. 漲落與關聯長度: 深入分析瞭臨界漲落的特性。實驗上通過中子散射、X射綫散射或磁性測量可以探測到關聯長度的急劇增加。RG框架為理解這些關聯長度的尺度依賴性提供瞭堅實的理論基礎。 4. 低維和隨機磁性係統的挑戰: 討論瞭RG在處理一維和二維磁性係統(如斯皮諾爾鏈或二維磁性薄膜)中的特殊應用,特彆是對諸如隨機場伊辛模型等復雜、非平衡或無序體係中相變的理解,這些係統在實驗上非常常見。 文獻價值與特點(影印版) 作為“中外物理學精品書係”收錄的影印版著作,本書保留瞭其原始齣版時的排版和學術嚴謹性。其影印形式確保瞭內容的原汁原味,是直接接觸國際前沿理論發展脈絡的寶貴資源。本書的行文和論證邏輯遵循瞭其原始齣版時的學術傳統,對於希望深入理解理論物理學經典論述方式的讀者具有極高的參考價值。它提供瞭一種直接對話於特定曆史時期內物理學大師們如何構建和應用重正化群理論的獨特視角。 總結 《重正化群理論:對實驗磁學的影響》是連接抽象理論構建與具體物理現象解釋的橋梁。它不僅是理解重正化群理論如何解決統計物理學中核心難題的權威指南,更是每一個緻力於理解磁性材料臨界現象和普適性規律的實驗物理學傢的必備參考書。通過研讀本書,讀者將能更深刻地理解現代凝聚態物理學中處理多體相互作用和非微擾效應的強大工具。