當微電子發(fā)展走向其物理極限的時候,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言下一代電子器件應該是納電子器件、分子電子器件。這個發(fā)展路線圖給人們以很大啟發(fā),同時也產(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,其關(guān)鍵科學問題是綜合場調(diào)控復雜流效應。關(guān)聯(lián)電子學涉及基本量子效應、費米氣體、費米液體、非費米液體、電子強關(guān)聯(lián)、超流、超導、巨磁阻、稀磁半導體、鐵電體、多鐵性、量子比特、量子計算、石墨烯、拓撲絕緣體、量子信號放大器件、邏輯電路和電路集成等諸多問題。本書適用于電子學有關(guān)的物理、化學、材料和信息學科的大學生、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,北京大學信息科學技術(shù)學院物理電子學研究所教授、博士生導師。1937年5月出生于吉林省吉林市,1957年考入北京大學物理系,1963年畢業(yè)于北京大學無線電電子學系,留校任教,后任教授、博士生導師。薛增泉同志長期從事真空電子學、表面物理電子學、分子電子學、納米電子學等領(lǐng)域的教學和科研工作,獲得國家自然科學二等獎、北京市科技進步一等獎、中國真空科技成就獎等榮譽。
目 錄
緒論
§0.1社會需求和科技發(fā)展
§0.2科學預言和技術(shù)進步
§0.3摩爾定律之外
§0.4科學發(fā)展的機遇
§0.5關(guān)聯(lián)電子學
§0.6 NBIC會聚技術(shù)
參考文獻
第1章 量子效應
§1.1量子效應
§1.2量子力學
§1.3宏觀量子效應
第2章 費米氣體
§2.1無限深阱問題
§2.2費米統(tǒng)計
§2.3電子氣體
§2.4一維晶格的布里淵區(qū)
§2.5費米氣體模型
參考文獻
第3章 費米液體
§3.1費米液體模型
§3.2費米液體理論
§3.3弱關(guān)聯(lián)電子液體
§3.4重費米子化合物
參考文獻
第4章 非費米液體
§4.1非費米液體
§4.2 d和f電子金屬
§4.3非費米液體化合物
參考文獻
第5章 強關(guān)聯(lián)體系
§5.1電子強關(guān)聯(lián)
§5.2軌道電子自由度
§5.3多場調(diào)控
§5.4強關(guān)聯(lián)自旋動力學
§5.5碳納米管中的電子-電子關(guān)聯(lián)
參考文獻
第6章 低維量子限域體系
§6.1標準近似的失效
§6.2標準近似
§6.3費米液體理論不適用的實驗證據(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 拉廷格液體的實驗證明
參考文獻
第7章 超流、超導
§7.1玻色-愛因斯坦凝聚
§7.2超流
§7.3超導
§7.4費米子凝聚態(tài)
§7.5量子霍爾效應的強關(guān)聯(lián)
參考文獻
第8章 鐵磁體
§8.1磁學特性
§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稀磁半導體
參考文獻
第9章 鐵電體
§9.1電介質(zhì)物理學
§9.2鐵電體
§9.3鐵電體的相變
§9.4龐磁阻
§9.5鐵電材料的應用
參考文獻
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-特勒效應
§10.5多鐵性材料特性
§10.6鐵電感應交叉效應
§10.7磁電互補效應
§10.8光感應磁電效應
§10.9 GaMnAs多鐵性存儲器件
參考文獻
第11章 自旋電子器件
§11.1單一自旋導電
§11.2自旋器件基礎(chǔ)
§11.3自旋電子能譜實驗
§11.4自旋電子關(guān)聯(lián)
§11.5自旋輸運概念
§11.6自旋電子器件
參考文獻
第12章 量子信息學
§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
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
第14章 拓撲絕緣體
§14.1發(fā)現(xiàn)和分類
§14.2基本概念
§14.3拓撲能帶理論
§14.4三維拓撲絕緣體
參考文獻
第15章 量子調(diào)控
§15.1調(diào)控核自旋
§15.2超導糾纏
§15.3量子調(diào)控工程
參考文獻
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)計原理
§16.3關(guān)聯(lián)電子器件的概念
參考文獻