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主编推荐语

量子、能带、晶格、玻色子、自旋、费米子、霍尔效应、凝聚态、拓扑绝缘体……描述和探索这些概念、理论的发生与发展。法拉第、特斯拉、赫兹、郎道、肖克利、霍尔,解读这些大师们的科学工作及趣闻轶事。

内容简介

什么原因造成了摩尔定律的危机?谁来拯救它?电子技术背后有哪些物理理论?相关的物理学家们当前在研究些什么热门课题?他们的研究成果能延续摩尔定律吗?电子在半导体中是怎样舞蹈的?此书将带你走近与此有关的物理及工程领域,从回顾半导体以及电的历史开始,到三只脚的魔术师—晶体管的发明;从原子模型的历史演化,到热门的自旋电子学研究,一直到目前的纳米技术以及凝聚态中的前沿进展,诸如量子霍尔效应、拓扑绝缘体等。

目录

  • 版权信息
  • 序言
  • 前言
  • 1 点石成金
  • 1.1 法拉第初识半导体
  • 1.2 敏感的公主们
  • 1.3 猫胡子侦测器
  • 1.4 闪电大师特斯拉
  • 1.5 点石成金
  • 2 特立独行的电子
  • 2.1 原子模型的历史变迁
  • 2.2 能带论——为电子造房子
  • 2.3 倒格子空间
  • 2.4 布洛赫波和布里渊区
  • 2.5 电子如何分房入住
  • 2.6 接触产生奇迹
  • 2.7 三条腿的魔术师
  • 3 电子的自旋舞
  • 3.1 巨磁电阻效应
  • 3.2 自旋登上舞台
  • 3.3 自旋电子学
  • 3.4 与磁共舞
  • 3.5 自旋转移力矩
  • 3.6 几种简单自旋器件
  • 4 霍尔圆舞曲
  • 4.1 朗道的故事
  • 4.2 物质的千姿百“相”
  • 4.3 霍尔效应大家族
  • 4.4 量子霍尔效应
  • 4.5 洗澡水中的小孩
  • 4.6 拓扑绝缘体
  • 附录
  • 附录A: 经典粒子、玻色子、费米子及其统计规律
  • 附录B: 布拉菲晶格、布拉格衍射、布洛赫波、布里渊区
  • 附录C: 周期势场中的能带
  • 附录D: 电磁势和规范变换
  • 附录E: 拓扑知识简介
  • 附录F: 纤维丛和陈类
  • 参考文献
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评分及书评

4.5
4个评分
  • 用户头像
    给这本书评了
    4.0
    很可爱的封面,很硬的科普

    摩尔定律并非物理学定律,而是描述产业化的定律 (用猜想。预估应该更准确,不过大家都这么说了好多年了😂)。摩尔定律作为指导集成电路产业化和投资方向的定律,估计今后仍然有效。支撑摩尔定律的支柱有两个,一个是高性能电子设备对新一代芯片的需求,二是芯片厂家的高额利润。众所周知,芯片技术是一项极其复杂和顶端的技术,目前全球范围内,有能力研发前沿芯片的,主要集中于具有技术实力及资本实力的少数几个领头厂商。当这些领头厂商的产业化水平达到同一世代(特征线宽),其中必有表现突出(经营顺畅、技术储备雄厚、占有大用户三者兼而有之)的厂商先走一步,这一步大致是 “翻两倍”, 而从立项、设计、建设到调试、投产,大致需要 3~4 年。待到其他厂商达到同一起跑线上,又有新的领头厂商先走一步,周而复始,这便是摩尔定律 “3~4 年翻两倍” 的本质所在。本书作者张天蓉教授的著作有个特点,就是能将趣味性和易读性与物理学的严谨性很好地结合起来。与多数科普著作相比,她的书包含更多对物理规律的描述,给读者以直观的解释,但又不会产生误解。本书既讲科学,也说技术;既聊历史,也谈现状;既介绍科学家们所做的工作,也侃他们的趣闻轶事和个性生平。它不仅限于物理学,而是横跨了科学和技术多个领域。它不仅讲解电子器件,也深刻剖析其中的工作原理;既有半导体及凝聚态物理的历史,也有这些领域最新的发展状况。在讲述电子学历史的过程中,又介绍这些发现、发明背后隐藏的物理。此外,也介绍了近年来各种纳米新材料的基本概念、有趣性质,以及它们的应用和前景。得到电子书库中有其另一本着作《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》也很精彩,值得翻一下。

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    出版方

    清华大学出版社

    清华大学出版社成立于1980年6月,是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府,秉承清华人“自强不息,厚德载物”的人文精神,清华大学出版社在短短二十多年的时间里,迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向,把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务,并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金,逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色,在教育出版领域树立了强势品牌。