内容简介
开放量子点系统是当前介观物理中重要的研究领域之一，对该系统的深入研究不仅会促进基于量子点的新型纳米器件革命性应用的实现，而且会推动量子信息和量子计算的发展。量子点系统也是深入研究量子多体问题的良好切入点，将会导致重费米子和量子磁性理论的重大突破。本书将概要性地介绍量子杂质问题和近藤效应的一般理论以及涉及的相关凝聚态理论基础，同时以安德森（Anderson）杂质模型为基本模型，来展示量子点系统的近藤物理的基本规律。求解开放量子系统的级联运动方程组方法以及单量子点系统、双量子点系统和三量子点系统的近藤效应及其关联的量子输运特性是本书的主要内容，本书还将介绍关于这些模型问题的前沿研究。
本书可以作为学者关于量子多体问题和强关联电子体系研究的学术参考书，也可以作为凝聚态物理专业研究生学习固体理论和介观量子输运等课程的参考书，或者物理学类本科生学习固体物理课程的拓展读物。
目录介绍
目录
第1章引言1
1.1凝聚态物理学简介1
1.2介观体系简介2
1.2.1介观体系2
1.2.2量子点体系2
1.3介观输运问题4
本章参考文献5
第2章量子点系统的多体理论基础6
2.1全同粒子6
2.1.1全同粒子波函数的交换对称性6
2.1.2哈密顿算符H＾的交换对称性7
2.1.3全同粒子的分类7
2.1.4全同粒子体系的波函数7
2.2态矢量表示9
2.2.1自旋与矩阵表示9
2.2.2态矢量与矩阵表示11
2.2.3厄米算符及其性质12
2.3费米子系统二次量子化13
2.4量子力学的三种绘景15
2.4.1薛定谔（Schrdinger）绘景15
2.4.2海森伯绘景17
2.4.3相互作用绘景17
2.5含时薛定谔方程19
2.5.1系统的密度算符20
2.5.2密度算符的运动方程21
2.5.3约化密度矩阵21
2.5.4开放量子体系22
2.6路径积分23
2.7介观体系输运理论25
2.8格林函数理论27
2.8.1推迟格林函数27
2.8.2推迟格林函数Gr（ω）的特征28
2.8.3格林函数的运动方程30
2.8.4多体系统中双时格林函数30
2.9能带理论31
2.10密度泛函理论32
2.10.1凝聚态物质结构32
2.10.2绝热近似下的多电子体系33
2.10.3哈特利福克近似34
2.10.4奥昂贝格孔恩理论 35
2.10.5孔恩沈吕九方程35
2.10.6自洽密度泛函理论计算36
2.11强关联电子体系37
本章参考文献38
第3章介观体系的量子效应40
3.1量子隧穿效应40
3.2库仑阻塞效应 41
3.2.1库仑阻塞效应简介41
3.2.2量子点中的库仑阻塞效应42
3.3法诺效应43
3.4近藤效应44
3.4.1金属中的近藤效应44
3.4.2近藤云简介49
3.5散粒噪声50
3.6非平衡格林函数53
3.6.1非平衡格林函数介绍53
3.6.2Lengreth定理54
3.6.3非平衡格林函数的运动方程56
3.6.4量子点系统的格林函数57
3.7量子点中的低温非平衡输运57
3.8量子点中的含时动力学输运59
本章参考文献61
第4章开放量子系统的级联运动方程组方法66
4.1量子耗散理论66
4.2级联运动方程组方法67
4.3随机耦合哈密顿量和量子统计68
4.3.1电子和电极复合哈密顿量68
4.3.2涨落耗散定理69
4.4级联运动方程组理论的推导70
4.4.1路径积分中的影响泛函70
4.4.2辅助密度矩阵和辅助影响泛函72
4.5级联运动方程组参数化74
4.5.1迈耶坦纳尔参数化方法74
4.5.2多重频率色散递阶方案75
4.6级联运动方程组线性空间中的物理量77
4.6.1线性响应理论和响应函数78
4.6.2占据数、电流和电导79
4.6.3谱函数80
4.7耗散运动方程理论81
4.8数值结果的收敛性和正确性83
4.8.1数值结果的收敛性83
4.8.2数值结果的正确性85
4.9级联运动方程组方法下的非平衡物理量85
4.9.1与解析公式克尔德仕格林函数的比较87
4.9.2与非平衡格林函数的比较87
4.9.3与含时密度矩阵重整化群的比较88
4.9.4与含时数值重整化群的比较88
本章参考文献90
第5章单量子点系统中的近藤效应及其动力学93
5.1量子点中的近藤效应简介93
5.2单量子点系统中的近藤输运特性96
5.2.1量子点系统中时间依赖的输运研究现状96
5.2.2单量子点系统近藤区域的动力学输运电流96
5.3非对称单量子点系统中法诺近藤共振102
5.3.1非对称单量子点系统混价区介绍102
5.3.2非对称量子点系统混价区的法诺近藤共振103
5.4单量子点系统空轨道区、混价区和近藤区的含时输运108
5.5近藤效应依赖的热电输运特性115
本章参考文献123
第6章双量子点系统的近藤效应及其动力学127
6.1双量子点系统介绍127
6.2串联双量子点系统中近藤效应129
6.3近藤辅助的含时输运特性135
6.4近藤共振下的热电输运特性138
6.5磁场调控下的近藤输运行为144
本章参考文献152
第7章三量子点系统中的近藤效应和输运特性156
7.1三量子点系统的研究进展156
7.1.1三量子点系统的实验研究156
7.1.2三量子点系统的理论研究158
7.2三量子点中的近藤效应研究现状159
7.3对称串联三量子点系统中的近藤效应160
7.3.1孤立三量子点本征值求解160
7.3.2三量子点系统中近藤效应的重现162
7.3.3重现近藤效应的性质164
7.3.4重现近藤区域的热力学特性167
7.3.5重现近藤区域的输运特性170
7.4三量子点系统中近藤云的交叠现象172
本章参考文献179
第8章三量子点系统中的长程超交换作用183
8.1长程超交换作用研究现状183
8.2量子点系统中的长程超交换作用184
8.2.1模型与自旋关联184
8.2.2系统中长程反铁磁相互作用解析推导187
8.2.3解析结果与数值结果的比较188
8.3长程交换相互作用下的热力学特性190
8.4长程交换相互作用下的近藤输运特性191
8.5结语194
本章参考文献195