目錄 總序/i 前言/vii 摘要/xi Abstract/xxiii 第一章 量子物質(zhì)與應(yīng)用前沿領(lǐng)域總論/1 第一節(jié) 量子物質(zhì)的定義和內(nèi)涵/1 第二節(jié) 量子物質(zhì)與應(yīng)用前沿領(lǐng)域的科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值/3 第三節(jié) 量子物質(zhì)與應(yīng)用前沿領(lǐng)域的現(xiàn)狀及其形成/6 第四節(jié) 量子物質(zhì)與應(yīng)用前沿領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題和發(fā)展方向/12 第五節(jié) 圍繞量子物質(zhì)與應(yīng)用前沿領(lǐng)域發(fā)展的政策建議/21 第二章 超導(dǎo)與強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系/24 第一節(jié) 新超導(dǎo)材料的探索/26 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /26 二、研究背景和現(xiàn)狀/27 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/30 第二節(jié) 非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理的實(shí)驗(yàn)與理論研究—鐵基超導(dǎo)/32 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/32 二、研究背景和現(xiàn)狀/34 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/43 第三節(jié) 非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理的實(shí)驗(yàn)與理論研究—銅氧化物超導(dǎo)/46 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/46 二、研究背景和現(xiàn)狀/47 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/50 第四節(jié) 重費(fèi)米子超導(dǎo)/54 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/54 二、研究背景和現(xiàn)狀/54 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/57 第五節(jié) 有機(jī)超導(dǎo)體/59 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/59 二、研究背景和現(xiàn)狀/60 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/63 第六節(jié) 非中心對稱超導(dǎo)體/65 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/65 二、研究背景和現(xiàn)狀/66 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/69 第七節(jié) 高壓下富氫高溫超導(dǎo)體/70 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/70 二、研究背景和現(xiàn)狀/70 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/72 第八節(jié) 非常規(guī)超導(dǎo)體中的反常物性/75 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/75 二、研究背景和現(xiàn)狀/76 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/78 第九節(jié) 二維轉(zhuǎn)角體系的關(guān)聯(lián)物理/80 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/80 二、研究背景和現(xiàn)狀/81 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/86 第十節(jié) 其他過渡金屬基超導(dǎo)體/87 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /87 二、研究背景和現(xiàn)狀/88 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/91 第十一節(jié) 高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用—強(qiáng)電應(yīng)用/94 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/94 二、研究背景和現(xiàn)狀/94 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/98 第十二節(jié) 超導(dǎo)材料的應(yīng)用—弱電應(yīng)用/99 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /99 二、研究背景和現(xiàn)狀/101 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/104 第十三節(jié) 量子自旋液體與自旋-軌道液體/107 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /107 二、研究背景和現(xiàn)狀/107 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/110 第十四節(jié) 具有電子關(guān)聯(lián)的強(qiáng)自旋-軌道耦合的體系/113 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/113 二、研究背景和現(xiàn)狀/113 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/117 第十五節(jié) 強(qiáng)關(guān)聯(lián)理論與計(jì)算方法/119 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/119 二、研究背景和現(xiàn)狀/120 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/126 第十六節(jié) 量子臨界現(xiàn)象和相變/133 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/133 二、研究背景和現(xiàn)狀/134 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/139 第十七節(jié) 關(guān)聯(lián)多體系統(tǒng)中的量子糾纏、量子混沌及其非平衡動(dòng)力學(xué)/140 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/140 二、研究背景和現(xiàn)狀/141 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/145 第三章 拓?fù)淞孔游飸B(tài)體系/148 第一節(jié) 新型拓?fù)洳牧?149 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/149 二、研究背景和現(xiàn)狀/150 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/153 第二節(jié) 拓?fù)洳Ｉ�系統(tǒng)/156 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/156 二、研究背景和現(xiàn)狀/157 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/159 第三節(jié) 量子霍爾效應(yīng)/163 一、量子反�；魻栃�應(yīng)/164 二、量子自旋霍爾效應(yīng)/167 三、分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)/169 四、量子熱霍爾效應(yīng)/171 五、三維量子霍爾效應(yīng)/173 六、非線性霍爾效應(yīng)/176 第四節(jié) 拓?fù)浒虢饘?178 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/178 二、研究背景和現(xiàn)狀/179 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/182 第五節(jié) 關(guān)聯(lián)拓?fù)湮飸B(tài)/184 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/184 二、研究背景和現(xiàn)狀/185 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/188 第六節(jié) 拓?fù)涑瑢?dǎo)體與馬約拉納費(fèi)米子/190 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/190 二、研究背景和現(xiàn)狀/192 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/198 第七節(jié) 拓?fù)淞孔佑?jì)算和器件/201 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/201 二、研究背景和現(xiàn)狀/201 三、科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/204 第八節(jié) 拓?fù)湫蚝屯負(fù)淞孔酉嘧?207 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/208 二、研究背景和現(xiàn)狀/208 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/211 第九節(jié) 拓?fù)淞孔游飸B(tài)體系——非厄米量子體系/214 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/214 二、研究背景和現(xiàn)狀/214 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/217 第四章 低維量子體系/220 第一節(jié) 團(tuán)簇與量子點(diǎn)——新型準(zhǔn)零維量子材料/222 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /222 二、研究背景和現(xiàn)狀/223 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/226 第二節(jié) 新型一維量子材料/229 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/229 二、研究背景和現(xiàn)狀/230 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/233 第三節(jié) 新型二維量子材料/236 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/236 二、研究背景和現(xiàn)狀/237 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/243 第四節(jié) 人工范德瓦耳斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)/247 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/247 二、研究背景和現(xiàn)狀/248 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/252 第五節(jié) 二維/界面超導(dǎo)及低維體系的量子相變/254 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/254 二、研究背景和現(xiàn)狀/255 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/257 第六節(jié) 低維材料的量子調(diào)控/260 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /260 二、研究背景和現(xiàn)狀/261 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/263 第七節(jié) 低維材料的電子學(xué)及其芯片應(yīng)用/266 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /266 二、研究背景和現(xiàn)狀/267 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/270 第八節(jié) 低維材料先進(jìn)表征手段/273 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /273 二、研究背景和現(xiàn)狀/274 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/277 第五章 多自由度耦合的量子物態(tài)體系/281 第一節(jié) 自旋電子學(xué)/283 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/283 二、研究背景和現(xiàn)狀/285 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/293 第二節(jié) 能谷電子學(xué)/300 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /300 二、研究背景和現(xiàn)狀/301 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/303 第三節(jié) 新型熱電材料/306 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /306 二、研究背景和現(xiàn)狀/306 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/309 第四節(jié) 新型鐵電及多鐵材料/311 一、鐵電材料的科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/312 二、鐵電材料方向的研究背景和現(xiàn)狀/312 三、鐵電材料方向的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題與發(fā)展方向/316 四、多鐵性材料的科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/320 五、多鐵性材料的研究背景和現(xiàn)狀/320 六、多鐵性材料的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題與發(fā)展方向/324 第五節(jié) 電子相分離及演生功能/326 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/326 二、研究背景和現(xiàn)狀/327 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/329 第六節(jié) 憶阻材料及其應(yīng)用/332 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/332 二、研究背景和現(xiàn)狀/332 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/335 第七節(jié) 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)的新體系/339 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /339 二、研究背景和現(xiàn)狀/340 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/344 第八節(jié) 全量子化凝聚態(tài)體系/346 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/346 二、研究背景和現(xiàn)狀/346 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/350 第六章 極端條件下的新奇量子物態(tài)/353 第一節(jié) 高壓下的新奇量子物態(tài)/355 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/355 二、研究背景和現(xiàn)狀/356 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/358 第二節(jié) 強(qiáng)磁場下的新奇量子物態(tài)/360 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/360 二、研究背景和現(xiàn)狀 /361 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/363 第三節(jié) 極低溫下的新奇量子物態(tài)/366 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值 /366 二、研究現(xiàn)狀及其形成/367 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/370 第四節(jié) 光誘導(dǎo)的新奇量子物態(tài)及超快現(xiàn)象/373 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/373 二、研究現(xiàn)狀及其形成/374 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/377 第七章 量子物質(zhì)的探索與合成/380 第一節(jié) 量子塊體物質(zhì)的探索和合成方法/382 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/382 二、研究現(xiàn)狀/383 三、研究思路/388 四、發(fā)展趨勢/390 第二節(jié) 量子薄膜材料生長/391 一、科學(xué)意義與戰(zhàn)略價(jià)值/391 二、量子薄膜材料的背景和現(xiàn)狀/392 三、關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)問題與發(fā)展方向/395 第三節(jié) 材料基因工程/398 一、國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀/398 二、發(fā)展趨勢和科學(xué)問題/401 三、優(yōu)先支持的研究方向和建議/403 第四節(jié) 人工帶隙材料與應(yīng)用/404 一、光子晶體/405 二、聲子晶體/411 三、超構(gòu)材料/416 四、超構(gòu)表面/422 五、非厄米人工材料/428 第八章 保障措施及建議/434 參考文獻(xiàn)/438 關(guān)鍵詞索引/445