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内容大纲
《平衡态统计物理学》涵盖的内容可作为一门研究生入门课程,或经过适当筛选,作为高年级本科生课程。在学习本课程之前,学生应学过本科的统计力学,掌握量子力学的基础知识,并最好接触过固体物理的知识。本书的后半部分较多运用二次量子化表象,附录对此语言做了详细介绍。
在第三版中,编者增加了相当数量的新题材,分散在全书中的更正和澄清也不计其数,编者还增添了一些新的习题。 -
作者介绍
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目录
第1章 热力学概述
1.1 状态变量和状态方程
1.2 热力学定律
1.2.1 热力学第一定律
1.2.2 热力学第二定律
1.3 热力学势
1.4 Gibbs—Duhem方程和Maxwell关系
1.5 响应函数
1.6 平衡及平衡的稳定性条件
1.7 磁介质做功
1.8 热力学相变
1.9 习题
第2章 统计系综
2.1 孤立系统:微正则系综
2.2 等温系统:正则系综
2.3 巨正则系综
2.4 量子统计
2.4.1 简谐振子
2.4.2 无相互作用费米子
2.4.3 无相互作用玻色子
2.4.4 密度矩阵
2.5 最大熵原理
2.6 热力学变分原理
2.6.1 晶体中的Schottky缺陷
2.7 习题
第3章 平均场与Landau理论
3.1 Ising模型的平均场理论
3.2 Bragg-Williams近似
3.3 敬告
3.4 Bethe近似
3.5 平均场理论下的临界行为
3.6 Ising链的精确解
3.7 Landau相变理论
3.8 对称性分析
3.8.1 Potts模型
3.9 三相临界点的Landau理论
3.10 涨落的I~andau—Ginzburg理论
3.11 多元序参量:n矢量模型
3.12 习题
第4章 平均场理论的应用
4.1 有序一无序转变
4.2 Maier—Saupe模型
4.3 Blume-Emery—Griffiths模型
4.4 液体的平均场理论:van der Waals方法
4.5 云杉卷叶蛾模型
4.6 非平衡系统:二元非对称排斥模型
4.7 习题
第5章 稠密气体和液体
5.1 位力展开
5.2 分布函数
5.2.1 两体关联函数
5.2.2 BBGKY级列方程
5.2.3 Ornstein-Zernike方程
5.3 微扰论
5.4 非均匀液体
5.4.1 气液界面
5.4.2 表面张力波
5.5 密度泛函理论
5.5.1 泛函变分
5.5.2 自由能泛函和关联函数
5.5.3 应用
5.6 习题
第6章 临界现象I
6.1 二维:Ising模型
6.1.1 转移矩阵
6.1.2 转化为一个有相互作用的费米子问题
6.1.3 本征值的计算
6.1.4 热力学函数
6.1.5 结束语
6.2 级数展开
6.2.1 高温展开
6.2.2 低温展开
6.2.3 级数分析
6.3 标度
6.3.1 热力学讨论
6.3.2 标度假设
6.3.3 Kadanoff块区自旋
6.4 有限尺寸标度
6.5 普适性
6.6 Kosterlitz一Thouless相变
6.7 习题
第7章 临界现象Ⅱ:重整化群
7.1 Ising链回顾
7.2 不动点
7.3 严格可解模型:钻石分形上的Ising自旋
7.4 位置空间重整化:累积量方法
7.4.1 一阶近似
7.4.2 二阶近似
7.5 其他的位置空间重整化群方法
7.5.1 有限格点方法
7.5.2 吸附单层:Ising反铁磁体
7.5.3 Monte Carlo重整化
7.6 唯象重整化群
7.7 E展开
7.7.1 Gauss模型
7.7.2 S4模型
7.7.3 结论
附录:二阶累积量展开
7.8 习题
第8章 随机过程
8.t Markov过程和主方程
8.2 生灭过程
8.3 分支过程
8.4 Fokker—Planck方程
8.5 多变量Fokker—Planck方程:SIR模型
8.6 连续变量的跃迁矩
8.6.1 Brown运动
8.6.2 Rayleigh和Kramers方程
8.7 扩散、首次通过和逃逸
8.7.1 自然边界:遗传漂移的Kimura一Weiss模型
8.7.2 人为边界
8.7.3 首次通过时间和逃逸概率
8.7.4 Kramers逃逸速率
8.8 F0kker—Planck方程的变换
8.8.1 非均匀扩散
8.8.2 变换到Schr5dinger方程
8.9 习题
第9章 模拟
9.1 分子动力学
9.1.1 保守分子动力学
9.1.2 Brown动力学
9.1.3 数据分析
9.2 Monte Carlo方法
9.2.1 离散时间Markov过程
9.2.2 细致平衡和Metropolis算法
9.2.3 直方图方法
9.3 数据分析
9.3.1 涨落
9.3.2 误差估计
9.3.3 外推到热力学极限
9.4 神经网络的Hopfield模型
9.5 模拟淬火和退火
9.6 习题
第10章 聚合物与膜
10.1 线性聚合物
10.1.1 自由连接链
10.1.2 Gauss链
10.2 体斥效应:Flory理论
10.3 聚合物与n矢量模型
10.4 高浓度聚合物溶液
10.5 膜
10.5.1 幻像膜
10.5.2 自回避膜
10.5.3 液体膜
10.6 习题
第11章 量子流体
11.1 Bose凝聚
11.2 超流
11.2.1 超流的定性特性
11.2.24 He激发谱的Bogoliubov理论
11.3 超导电性
11.3.1 Cooper对问题
11.3.2 BCS基态
11.3.3 有限温度的BCS理论
11.3.4 超导电性的Landau-Ginzburg理论
11.4 习题
第12章 线性响应理论
12.1 严格结果
12.1.1 广义响应率与结构因子
12.1.2 热力学性质
12.1.3 求和规则与不等式
12.2 平均场响应
12.2.1 电子气的介电函数
12.2.2 弱相互作用Bose气体
12.2.3 Heisenberg铁磁体的激发
12.2.4 屏蔽与等离子体
12.2.5 交换与关联能
12.2.6 金属中的声子
12.3 熵产生、Kubo公式和输运系数的Onsager关系
12.3.1 Kubo公式
12.3.2 熵产生、广义流和广义力
12.3.3 微观可逆性:Onsager关系
12.4 Boltzmann方程
12.4.1 场、漂移和碰撞
12.4.2 金属的直流电导率
12.4.3 热导率和热电效应
12.5 习题
第13章 无序系统
13.1 无序系统中的单粒子态
13.1.1 一维电子态
13.1.2 转移矩阵
13.1.3 三维局域化
13.1.4 态密度
13.2 逾渗
13.2.1 逾渗的标度理论
13.2.2 级数展开和重整化群
13.2.3 刚性逾渗
13.2.4 小结
13.3 无序材料中的相变
13.3.1 统计数学形式和副本方法
13.3.2 相变的本质
13.4 强无序系统
13.4.1 分子玻璃
13.4.2 自旋玻璃
13.4.3 Sherrington—Kirkpatrick模型
13.5 习题
附录A:占有数表象
参考文献
索引
译者后记
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