对称性与凝聚态物理　计算方法

M. ElBatanouny, Boston University,USA

F. Wooten University of California,Davis,USA

Symmetry and Condensed

Matter Physics

A Computational Approach

2008, 922pp.

Hardcover

ISBN 9780521828451

M.EIBatanouny等著

自从Weyl 和 Wigner 关于群论在量子力学中的应用的一些名著问世以来,几十年中有关物理学中对称性的各个方面的介绍和分析的教学用书已经出版不下几百部。究其原因,在于群论的概念和方法对于确定和预言一个物理系统性质的应用起着越来越重要的作用。其众多无可代替的优越性引起了人们高度的关注,但另一方面,对称性方法的应用也伴随着艰巨和繁杂的计算,即使是对于那些最简单的系统。这个缺点妨碍了不少学生掌握这一极为有力的工具。最近,一些新的思想、技术和方法的发展使这种情况得到很大的改善,但是它们还没有在教科书中反映出来,作者们力求改变这种情况。他们相信,一本纳入这些新进展的新教材,会极大地简化甚至消除那些笨重的计算带来的壁垒,把散在文献中各种资料统一成便于教学的体系。本书正是在这样的指导思想下完成的,作者们努力使其成为能应用于凝聚态物理各个分支的必备的工具。

本书是把对称性、凝聚态和计算方法统一处理的第一部适合教学用的教科书。它包括了许多结晶学相关的新的数学概念和方法,特别是关于有限群理论的计算方法及其在凝聚态物理中的应用。本书采用并发展了应用群论技术解决与对称性相关问题的计算方法。力求使这一方法适用于广泛的读者,它大大减轻了那些繁重的计算。作者认为通过编写程序,可以帮助学生们对于基本概念得到扎实的理解。本书有不少样本程序,它们是基于Mathematica软件写成的。

全书内容共分18章,各章目次分别为:1. 对称性和物理学;2. 对称性和群论;3. 群表示概念;4. 群表示:形式与方法;5. 计算群特征标的Dixon方法;6. 群作用量和对称性投影算符;7构建不可约表示; 8. 乘积群和乘积表示; 9. 诱导表示;10. 晶体对称性和空间群;11. 空间群:不可约表示;12:时间反演对称性:色群和Onsager 关系;13. 张量和张量场;14. 固体的电子学性质;15. 分子、固体和表面的动力学性质;16. 实验测量和选择定则;17. Landau 相变理论; 18. 无公度系统和准晶。

本书注重清晰、简捷而不是优雅。书中给出了许多简单例题的详尽分析,希望能满足初学者的需求。作为教材的不可缺少的组成部分,本书包含有150多个练习。它是一本适合于凝聚态物理、材料科学和化学学科研究生的理想教材。题解和计算机程序可以从网页www.camebridge.org/9780521828451 在线得到。

丁亦兵,教授

(中国科学院研究生院)

Ding Yibing, Professor

(The Graduate School,CAS)