دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
دسته بندی: فیزیک ویرایش: نویسندگان: B. Andrei Bernevig, Taylor L. Hughes سری: ISBN (شابک) : 069115175X, 9781400846733 ناشر: Princeton University Press سال نشر: 2013 تعداد صفحات: 262 زبان: English فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) حجم فایل: 19 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Topological Insulators and Topological Superconductors به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب عایق های توپولوژیکی و ابررساناهای توپولوژیکی نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
این کتاب درسی مقطع تحصیلات تکمیلی اولین سنتز آموزشی در زمینه عایقها و ابررساناهای توپولوژیکی است که یکی از هیجانانگیزترین حوزههای تحقیق در فیزیک ماده چگال است. ارائه آخرین پیشرفتها، ضمن ارائه تمامی محاسبات لازم برای توصیف مستقل و کامل این رشته، برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی و محققانی که برای کار در این زمینه آماده میشوند ایدهآل است و مرجعی ضروری در داخل و خارج از آن خواهد بود. کلاس درس کتاب با مفاهیم سادهای مانند فازهای بری، فرمیونهای دیراک، رسانایی هال و پیوند آن با توپولوژی و مسئله هافستاتر الکترونهای شبکه در میدان مغناطیسی آغاز میشود. در ادامه به توضیح فازهای توپولوژیکی ماده مانند عایق های Chern، عایق های توپولوژیکی دو بعدی و سه بعدی و سیم های موج p Majorana می پردازد. علاوه بر این، این کتاب حالت های صفر در گرداب ها در ابررساناهای توپولوژیکی، ابررساناهای توپولوژیکی معکوس زمانی، و پاسخ های توپولوژیکی/نظریه میدان و شاخص های توپولوژیکی را پوشش می دهد. این کتاب همچنین موضوعات اخیر در نظریه ماده متراکم را تجزیه و تحلیل میکند و با بررسی زیرشاخههای فعال تحقیقاتی مانند عایقها با تقارنهای گروه نقطه و پایداری نیمه فلزات توپولوژیکی به پایان میرسد. مسائل در پایان هر فصل فرصت هایی را برای آزمایش دانش و درگیر شدن با مسائل تحقیقات مرزی ارائه می دهد. عایق های توپولوژیکی و ابررساناهای توپولوژیکی، درک فیزیکی و ابزارهای ریاضی مورد نیاز برای شروع تحقیقات در این زمینه به سرعت در حال تحول را در اختیار دانشجویان و محققین فارغ التحصیل قرار می دهند. ب. آندری برنویگ، استادیار یوجین و مری ویگنر در فیزیک نظری در دانشگاه پرینستون است. تیلور ال. هیوز، استادیار گروه تئوری ماده متراکم در دانشگاه ایلینوی، اوربانا-شامپین است.
This graduate-level textbook is the first pedagogical synthesis of the field of topological insulators and superconductors, one of the most exciting areas of research in condensed matter physics. Presenting the latest developments, while providing all the calculations necessary for a self-contained and complete description of the discipline, it is ideal for graduate students and researchers preparing to work in this area, and it will be an essential reference both within and outside the classroom. The book begins with simple concepts such as Berry phases, Dirac fermions, Hall conductance and its link to topology, and the Hofstadter problem of lattice electrons in a magnetic field. It moves on to explain topological phases of matter such as Chern insulators, two- and three-dimensional topological insulators, and Majorana p-wave wires. Additionally, the book covers zero modes on vortices in topological superconductors, time-reversal topological superconductors, and topological responses/field theory and topological indices. The book also analyzes recent topics in condensed matter theory and concludes by surveying active subfields of research such as insulators with point-group symmetries and the stability of topological semimetals. Problems at the end of each chapter offer opportunities to test knowledge and engage with frontier research issues. Topological Insulators and Topological Superconductors will provide graduate students and researchers with the physical understanding and mathematical tools needed to embark on research in this rapidly evolving field. B. Andrei Bernevig is the Eugene and Mary Wigner Assistant Professor of Theoretical Physics at Princeton University. Taylor L. Hughes is an assistant professor in the condensed matter theory group at the University of Illinois, Urbana-Champaign.
Cover S Title TOPOLOGICAL INSULATORS AND TOPOLOGICAL SUPER CONDUCTORS Copyright © 2013 by Princeton University Press ISBN-13: 978-0-691-15175-5 (hardback) QC61 l .95.B465 2013 530.4'1-dc23 LCCN 2012035384 Contents 1 Introduction 2 Berry Phase 2.1 General Formalism 2.2 Gauge-Independent Computation of the Berry Phase 2.3 Degeneracies and Level Crossing 2.3.1 Two-Level System Using the Berry Curvature 2.3.2 Two-Level System Using the Hamiltonian Approach 2.4 Spin in a Magnetic Field 2.5 Can the Berry Phase Be Measured? 2.6 Problems 3 Hall Conductance and Chern Numbers 3.1 Current Operators 3.1.1 Current Operators from the Continuity Equation 3.1.2 Current Operators from Peierls Substitution 3.2 Linear Response to an Applied External Electric Field 3.2.1 The Fluctuation Dissipation Theorem 3.2.2 Finite-Temperature Green's Function 3.3 Current-Current Correlation Function and Electrical Conductivity 3.4 Computing the Hall Conductance 3.4.1 Diagonalizing the Hamiltonian and the Flat-Band Basis 3.5 Alternative Form of the Hall Response 3.6 Chern Number as an Obstruction to Stokes' Theorem over the Whole BZ 3.7 Problems 4 Time-Reversal Symmetry 4.1 Time Reversal for Spinless Particles 4.1.1 Time Reversal in Crystals for Spinless Particles 4.1.2 Vanishing of Hall Conductance for T- Invariant Spin less Fermions 4.2 Time Reversal for Spinful Particles 4.3 Kramers' Theorem 4.4 Time-Reversal Symmetry in Crystals for Half-Integer Spin Particles 4.5 Vanishing of Hall Conductance for T-lnvariant Half-Integer Spin Particles 4.6 Problems 5 Magnetic Field on the Square Lattice 5.1 Hamiltonian and Lattice Translations 5.2 Diagonalization of the Hamiltonian of a 2-D Lattice in a Magnetic Field 5.2.1 Dependence on ky 5.2.2 Dirac Fermions in the Magnetic Field on the lattice 5.3 Hall Conductance 5.3.1 Diophantine Equation and Streda Formula Method 5.4 Explicit Calculation of the Hall Conductance 5.5 Problems 6 Hall Conductance and Edge Modes: The Bulk-Edge Correspondence 6.1 Laughlin's Gauge Argument 6.2 The Transfer Matrix Method 6. 3 Edge Modes 6.4 Bulk Bands 6.5 Problems 7 Graphene 7.1 Hexagonal Lattices 7.2 Dirac Fermions 7.3 Symmetries of a Graphene Sheet 7.3.1 Time Reversal 7.3.2 Inversion Symmetry 7.3.3 Local Stability of Dirac Points with Inversion and Time Reversal 7.4 Global Stability of Dirac Points 7.4.1 C Symmetry and the Position of the Dirac Nodes 7.4.2 Breaking of C3 Symmetry 7.5 Edge Modes of the Graphene Layer 7.5.1 Chains with Even Number of Sites 7.5.2 Chains with Odd Number of Sites 7.5.3 Influence of Different Mass Terms on the Graphene Edge Modes 7.6 Problems 8 Simple Models for the Chern Insulator 8.1 Dirac Fermions and the Breaking of Time-Reversal Symmetry 8.1 .1 When the Matrices a Correspond to Real Spin 8.1.2 When the Matrices u Correspond to lsospin 8.2 Explicit Berry Potential of a Two-Level System 8.2.1 Berry Phase of a Continuum Dirac Hamiltonian 8.2.2 The Berry Phase for a Generic Dirac Hamiltonian in Two Dimensions 8.2.3 Hall Conductivity of a Dirac Fermion in the Continuum 8.3 Skyrmion Number and the Lattice Chern Insulator 8.3.1 M > 0 Phase and M < -4 Phase 8.3.2 The -2 < M < 0 Phase 8.3.3 The -4 < M < - 2 Phase 8.3.4 Back to the Trivial State for M < -4 8.4 Determinant Formula for the Hall Conductance of a Generic Dirac Hamiltonian 8.5 Behavior of the Vector Potential on the Lattice 8.6 The Problem of Choosing a Consistent Gauge in the Chern Insulator 8.7 Chern Insulator in a Magnetic Field 8.8 Edge Modes and the Dirac Equation 8.9 Haldane's Graphene Model 8.9.1 Symmetry Properties of the Haldane Hamiltonian 8.9.2 Phase Diagram of the Haldane Hamiltonian 8.10 Problems 9 Time-Reversal-Invariant Topological Insulators 9.1 The Kane and Mele Model: Continuum Version 9.1.1 Adding Spin 9.1.2 Spin t and Spin 9.1.3 Rashba Term 9.2 The Kane and Mele Model: Lattice Version 9.3 First Topological Insulator: Mercury Telluride Quantum Wells 9.3.1 Inverted Quantum Wells 9.4 Experimental Detection of the Quantum Spin Hall State 9 .5 Problems 10 Z2 Invariants 10.1 Z2 Invariant as Zeros of the Pfaffian 10.1.1 rtaffian in the Even Subspace 10.1.2 The Odd Subspace 10.1.3 Example of an Odd Subspace: da = 0 Subspace 10.1.4 Zeros of the Pfaffian 10.1.5 Explicit Example for the Kane and Mele Model 10.2 Theory of Charge Polarization in One Dimension 10.3 Time-Reversal Polarization 10.3.1 Non-Abelian Berry Potentials at k, -k 10.3.2 Proof of the Unitarity of the Sewing Matrix B 10.3.3 A New Pfaffian Z2 Index 10.4 Z2 Index for 3-D Topological Insulators 10.5 Z2 Number as an Obstruction 10.6 Equivalence between Topological Insulator Descriptions 10. 7 Problems 11 Crossings in Different Dimensions 11.1 Inversion-Asymmetric Systems 11.1.1 Two Dimensions 11.1.2 Three Dimensions 11.2 Inversion-Symmetric Systems 11.2.1 'la = 'lb 11.2.2 T/a = -T/b 11.3 Mercury Telluride Hamiltonian 11.4 Problems 12 Time-Reversal Topological Insulators withI nversion Symmetry 12.1 Both Inversion and Time-Reversal Invariance 12.2 Role of Spin-Orbit Coupling 12.3 Problems 13 Quantum Hall Effect and Chern Insulators in Higher Dimensions 13.1 Chern Insulator in Four Dimensions 13.2 Proof That the Second Chern Number Is Topological 13.3 Evaluation of the Second Chern Number: From a Green's Function Expression to the Non-Abelian Berry Curvature 13.4 Physical Consequences of the Transport Law of the 4-D Chern Insulator 13.5 Simple Example of Time-Reversal-Invariant Topological Insulators with Time-Reversal and Inversion Symmetry Based on lattice Dirac Models 13.6 Problems 14 Dimensional Reduction of 4-D Chern Insulators to 3-D Time-Reversal Insulators 14.1 Low-Energy Effective Action of (3 + 1 )-D Insulators and the Magnetoelectric Polarization 14.2 Magnetoelectric Polarization for a 3-D Insulator with Time-Reversal Symmetry 14.3 Magnetoelectric Polarization for a 3-D Insulator with Inversion Symmetry 14.4 3-D Hamiltonians with Time-Reversal Symmetry and/or Inversion Symmetry as Dimensional Reductions of 4-D Time-Reversal-Invariant Chern Insulators 14.5 Problems 15 Experimental Consequences of the Z2 Topological Invariant 15.1 Quantum Hall Effect on the Surface of a Topological Insulator 15.2 Physical Properties of Time-Reversal Z2-Nontrivial Insulators 15.3 Half-Quantized Hall Conductance at the Surface of Topological Insulators with Ferromagnetic Hard Boundary 15.4 Experimental Setup for Indirect Measurement of the Half-Quantized Hall Conductance on the Surface of a Topological Insulator 15.5 Topological Magnetoelectric Effect 15.6 Problems 16 Topological Superconductors in One and Two Dimensions 16.1 Introducing the Bogoliubov-de-Gennes (BdG) Formalism for s-Wave Superconductors 16.2 p-Wave Superconductors in One Dimension 16.2.1 1-D p-Wave Wire 16.2.2 Lattice p-Wave Wire and Majorana Fermions 16.3 2-D Chiral p-Wave Superconductor 16.3.1 Bound States on Vortices in 2-D Chiral p-wave Superconductors 16.3.1.1 Non-Abelian Statistics of Vortices in Chiral p-Wave Superconductors 16.4 Problems 17 Time-Reversal-Invariant Topological Superconductors 17.1 Superconducting Pairing with Spin 17.2 Time-Reversal-Invariant Superconductors in Two Dimensions 17.2.1 Vortices in 2-D Time-Reversal-Invariant Superconductors 17.3 Time-Reversal-Invariant Superconductors in Three Dimensions 17.4 Finishing the Classification of Time-Reversal-Invariant Superconductors 17.5 Problems 18 Superconductivity and Magnetism in Proximity to Topological Insulator Surfaces 18.1 Generating 1-D Topological Insulators and Superconductors on the Edge of the Quantum-Spin Hall Effect 18.2 Constructing Topological States from Interfaces on the Boundary of Topological Insulators 18.3 Problems APPENDIX 3-D Topological Insulator in a Magnetic Field References Index Back Cover