固体理论

课程编码：070200M01003H 英文名称：Theory of the Solid State 课时：50 学分：3.00 课程属性：一级学科核心课 主讲教师：王建涛等

本课程面向凝聚态物理相关方向的研究生，讲述固体量子论的基本概念、方法和模型。以李正中 “ 固体理论” 为主要参考教材。

固体物理、量子力学

第一章 周期性结构 3学时 王建涛
第1节 正格矢与倒格矢
第2节 平移对称性
第3节 布洛赫定理
第4节 布里渊区和晶体的对称性
第5节 电子能带
第二章 声子 6学时 王建涛
第1节 晶格动力学
第2节 格波特性
第3节 简正坐标
第4节 声子
第5节 长波方法
第6节 热力学量（比热）
第7节 态密度
第8节 非谐效应与高温相变
第三章 磁振子 6学时 王建涛
第1节 自旋波图像
第2节 海森伯模型
第3节 布洛赫的经典自旋波理论
第4节 霍斯坦因-普里马可夫的量子自旋波理论
第5节 铁磁体的低温磁化
第6节 铁磁体的平均场理论
第7节 反铁磁自旋波理论
第8节 亚铁磁的自旋波理论
第四章 等离激元 8学时 王建涛
第1节 等离激元与准电子
第2节 相互作用电子系统的哈密顿量
第3节 电子集体振荡的经典理论
第4节 量子运动方程的无规则近似
第5节 线性相应理论
第6节 介电函数
第7节 电子系统的元激发谱
第8节 静电屏蔽
第9节 基态能
第五章 电子-声子相互作用 8学时 王建涛
第1节 相互作用过程
第2节 电子与声频支声子的相互作用
第3节 声子的自能修正
第4节 电子与光频声子的相互作用
第5节 有效电子-电子相互作用
第六章 超导电性的微观理论 8学时 王建涛
第1节 超导的宏观特性
第2节 BCS约化哈密顿量
第3节 库伯对
第4节 BCS超导理论
第5节 有限稳定情况
第七章 强关联电子系统 8学时 王建涛
第1节 赫伯德模型
第2节 安德逊模型
第3节 s-d交换模型
第4节 t-J模型
第5节 RKKY相互作用
第6节 巡游电子的磁性理论

王建涛,1996年3月毕业于日本东北大学材料物理专业，获学士学位; 1996年4月-2000年9月在日本东北大学金属材料研究所学习，获材料物理博士学位; 2000年10月-2002年5月物理所博士后； 2002年6月-2007年6月 历任物理所 副研究员、科技处副处长、处长等职; 2007年6月至今 任中国科学院物理研究所研究员，博士生导师。兼任第一届第二届第三届中国材料研究会计算材料学分会理事、中科院《科学观察》编委。2015年3月起兼任中国科学院大学岗位教授，主讲《固体理论》。主要从事硅表面纳米结构自组装、磁性、以及碳硅锗等体材料高压相变与拓扑物性的第一性原理计算研究。发表论文100余篇，其中PRL 7篇。“硅表面纳米团簇分解新机制[PRL 97 (2006) 046103]”被《科技导报》选为“2006年中国重大科学进展”。

孟胜，2000年中国科技大学毕业，2004年获中科院物理所凝聚态物理博士学位、瑞典Chalmers理工大学应用物理博士学位。2005-2009年在哈佛大学物理系任博士后。2009年7月回国任特聘研究员。现任研究员、课题组长、实验室副主任。主要研究固体表面与纳米体系的量子相互作用与激发动力学过程，包括原子尺度界面结构和光电性质，能源转化机理，和表面激发态动力学。在该领域发表论文150余篇，其中第一或通讯作者论文120余篇（IF≥7 论文70余篇，包括《Phys. Rev. Lett.》十六篇，《Nano Letters》十四篇，《PNAS》三篇，《J. Am. Chem. Soc.》三篇）。综述性著作6种。论文共被引用6000余次；15篇研究论文各被引用100 次以上。H因子为38。研究结果受到广泛的国际关注。入选Scopus 2014-2018年年中国高被引作者。受邀在国际计算物理大会、国际材料联合会、美国化学年会和斯坦福大学等做邀请报告50 余次。PRL/PRB, Nat. Nano, JACS, Nano Letters,NJP,JCP,Biophys. J.,Solid State Communication等杂志审稿人。美国物理学会，材料研究会，化学会，生物物理学会和Sigma Xi研究会会员。荣获2012年基金委优秀青年基金、2012年国际材料联合会青年科学家奖银奖、2010年世界材料研究所组织青年科学家杰出演讲奖。

蒋坤，特聘研究员，博士生导师。2018年在美国Boston College物理系获得博士学位。现为中国科学院物理研究所特聘研究员。研究方向为凝聚态理论，其中包括强关联电子理论，高温超导理论，拓扑超导理论等。教授《固体理论》课程中超导、强关联电子部分。