當(dāng)微電子發(fā)展走向其物理極限的時(shí)候,人們在思考下一代的電子器件,按描述微電子器件小型化的莫爾定律預(yù)言下一代電子器件應(yīng)該是納電子器件、分子電子器件。這個(gè)發(fā)展路線圖給人們以很大啟發(fā),同時(shí)也產(chǎn)生極大的束縛。本書討論莫爾定律之外的問題,從另一個(gè)角度探討具有革命性的一代新器件,它的理論基礎(chǔ)就是關(guān)聯(lián)電子學(xué),其關(guān)鍵科學(xué)問題是綜合場調(diào)控復(fù)雜流效應(yīng)。關(guān)聯(lián)電子學(xué)涉及基本量子效應(yīng)、費(fèi)米氣體、費(fèi)米液體、非費(fèi)米液體、電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)、超流、超導(dǎo)、巨磁阻、稀磁半導(dǎo)體、鐵電體、多鐵性、量子比特、量子計(jì)算、石墨烯、拓?fù)浣^緣體、量子信號放大器件、邏輯電路和電路集成等諸多問題。本書適用于電子學(xué)有關(guān)的物理、化學(xué)、材料和信息學(xué)科的大學(xué)生、研究生、工程技術(shù)人員和教師參考。
薛增泉
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薛增泉,北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院物理電子學(xué)研究所教授、博士生導(dǎo)師。1937年5月出生于吉林省吉林市,1957年考入北京大學(xué)物理系,1963年畢業(yè)于北京大學(xué)無線電電子學(xué)系,留校任教,后任教授、博士生導(dǎo)師。薛增泉同志長期從事真空電子學(xué)、表面物理電子學(xué)、分子電子學(xué)、納米電子學(xué)等領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作,獲得國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國真空科技成就獎(jiǎng)等榮譽(yù)。
目 錄
緒論
§0.1社會(huì)需求和科技發(fā)展
§0.2科學(xué)預(yù)言和技術(shù)進(jìn)步
§0.3摩爾定律之外
§0.4科學(xué)發(fā)展的機(jī)遇
§0.5關(guān)聯(lián)電子學(xué)
§0.6 NBIC會(huì)聚技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第1章 量子效應(yīng)
§1.1量子效應(yīng)
§1.2量子力學(xué)
§1.3宏觀量子效應(yīng)
第2章 費(fèi)米氣體
§2.1無限深阱問題
§2.2費(fèi)米統(tǒng)計(jì)
§2.3電子氣體
§2.4一維晶格的布里淵區(qū)
§2.5費(fèi)米氣體模型
參考文獻(xiàn)
第3章 費(fèi)米液體
§3.1費(fèi)米液體模型
§3.2費(fèi)米液體理論
§3.3弱關(guān)聯(lián)電子液體
§3.4重費(fèi)米子化合物
參考文獻(xiàn)
第4章 非費(fèi)米液體
§4.1非費(fèi)米液體
§4.2 d和f電子金屬
§4.3非費(fèi)米液體化合物
參考文獻(xiàn)
第5章 強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系
§5.1電子強(qiáng)關(guān)聯(lián)
§5.2軌道電子自由度
§5.3多場調(diào)控
§5.4強(qiáng)關(guān)聯(lián)自旋動(dòng)力學(xué)
§5.5碳納米管中的電子-電子關(guān)聯(lián)
參考文獻(xiàn)
第6章 低維量子限域體系
§6.1標(biāo)準(zhǔn)近似的失效
§6.2標(biāo)準(zhǔn)近似
§6.3費(fèi)米液體理論不適用的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
§6.4低維系統(tǒng)的基本特性
§6.5碳納米管拉廷格液體行為
§6.6 拉廷格液體的實(shí)驗(yàn)證明
參考文獻(xiàn)
第7章 超流、超導(dǎo)
§7.1玻色-愛因斯坦凝聚
§7.2超流
§7.3超導(dǎo)
§7.4費(fèi)米子凝聚態(tài)
§7.5量子霍爾效應(yīng)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)
參考文獻(xiàn)
第8章 鐵磁體
§8.1磁學(xué)特性
§8.2鐵磁體
§8.3反鐵磁體、順磁體和抗磁體
§8.4永久磁體
§8.5巨磁阻
§8.6稀磁半導(dǎo)體
參考文獻(xiàn)
第9章 鐵電體
§9.1電介質(zhì)物理學(xué)
§9.2鐵電體
§9.3鐵電體的相變
§9.4龐磁阻
§9.5鐵電材料的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第10章 多鐵性材料
§10.1多鐵性概念
§10.2多鐵性材料的原子結(jié)構(gòu)
§10.3多鐵性材料的電子結(jié)構(gòu)
§10.4 揚(yáng)-特勒效應(yīng)
§10.5多鐵性材料特性
§10.6鐵電感應(yīng)交叉效應(yīng)
§10.7磁電互補(bǔ)效應(yīng)
§10.8光感應(yīng)磁電效應(yīng)
§10.9 GaMnAs多鐵性存儲(chǔ)器件
參考文獻(xiàn)
第11章 自旋電子器件
§11.1單一自旋導(dǎo)電
§11.2自旋器件基礎(chǔ)
§11.3自旋電子能譜實(shí)驗(yàn)
§11.4自旋電子關(guān)聯(lián)
§11.5自旋輸運(yùn)概念
§11.6自旋電子器件
參考文獻(xiàn)
第12章 量子信息學(xué)
§12.1量子信息
§12.2量子糾纏
§12.3量子信息隱形傳輸
§12.4量子通信
§12.5量子密鑰
§12.6量子信息編碼
參考文獻(xiàn)
第13章石墨烯
§13.1石墨烯的發(fā)現(xiàn)
§13.2石墨烯的結(jié)構(gòu)與特性
§13.3石墨烯三極管
§13.4雙層石墨烯電子器件
§13.5石墨烯的奇異特性
參考文獻(xiàn)
第14章 拓?fù)浣^緣體
§14.1發(fā)現(xiàn)和分類
§14.2基本概念
§14.3拓?fù)淠軒Ю碚?
§14.4三維拓?fù)浣^緣體
參考文獻(xiàn)
第15章 量子調(diào)控
§15.1調(diào)控核自旋
§15.2超導(dǎo)糾纏
§15.3量子調(diào)控工程
參考文獻(xiàn)
第16章 關(guān)聯(lián)電子器件
§16.1信號放大器件的基本概念
§16.2三極管設(shè)計(jì)原理
§16.3關(guān)聯(lián)電子器件的概念
參考文獻(xiàn)