1、1高等凝聚态理论研究生课程教学大纲理论物理专业课程编号: 开课单位:数理学院课内总学时:48 学时/3 学分 教学方式:课 堂教学开课时间:第二学期(春季) 考核方式:开卷考试一、教学目的与要求凝聚态物理学已经成为当代物理学中最重要和最丰产的分支学科。对于物理学一级学科及其相关专业的研究生来说,系统和清晰地了解凝聚态物理学的基本概念和研究内容,将为其今后从事科学研究工作打下必要的理论基础。本课程将建立传统固体物理学和当代凝聚态物理学研究之间的联系,在对固体物理学进行开拓、延伸和深化的基础之上,容纳进当前凝聚态物理学研究的新概念和新进展。课程学习上要求学生已学过理科大学生量子力学和统计物理这两门
2、课程,熟悉这些课程的基本概念即可。二、课程主要内容第一章 绪论物质世界的层次化,凝聚态物理学的范围,凝聚 态物理学的历史透视与概念框架(范式的概念)第二章 凝聚态物质的结构结构对称性(周期平移群和点群),晶体结构构筑的物理化学原理,准晶态物质,非晶态材料简介第三章 周期和准周期结构中波的行为波传播概念的统一性,电磁波与 X 射线动力学衍射以及光子晶体,声子格波与晶格动力学理论,电子德布罗意波与能带论, Block 电子动力学,准周期 结构中的波第四章 微小不完整(准)周期结构中波的行为2光子晶体中的缺陷模,与表面及杂质相关的振动态,表面电子态和电子杂质态,输运理论第五章 无序系统和介观体系中波
3、的行为波定域化的物理图象(三类波),弱定域化与强定域化,波动性与介观系统的电子输运第六章 物质的电子结构量子化学初步,晶体场理论,能 带计算的一般方法,密度泛函理 论,多体效应与强关联体系,纳米结构中的 电子性质,低 维结构的电 子性质第七章 对称破缺与有序化Landau 相变理 论,不同 类 型的相变(超流与超导),遍历破缺,临界现象,元激发和拓扑缺陷第八章 科研专题选讲三、教材及主要参考书目1. 冯端 金国均著 凝聚态物理学(上卷) 北京:高等教育出版社,20062. 阎守胜著 固体物理基础(第二版) 北京:北京大学出版社,20033. 黄昆原著 韩汝琦改编 固体物理学 北京:高等教育出版
4、社,20004. 美国物理学评述委员会著 90 年代物理学凝聚态物理学 北京:科学出版社,19945. 张礼著 近代物理学进展 北京:清华大学出版社,19976. P.W. Anderson Basic notions of condensed matter physics, Benjamin-Cummings, Menlo Park, 19847. P.M. Chaikin & T.C. Lubensky, Principles of condensed matter physics, Cambridge, 19958. 李正中著 固体理论 北京:高等教育出版社,20033注意:1-3 为必修学习教材,4-5 为课外阅读材料,6-7 供英文较强的学生使用,8 供对凝聚态理论感兴趣的学生使用