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低维材料与器件丛书成会明总主编拓扑绝缘体:基础及新兴应用

作者：彭海琳

出版社：科学出版社出版时间：2020-03-01

开本： B5 页数： 176

本类榜单：自然科学销量榜

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版权信息
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内容简介
目录
作者简介

低维材料与器件丛书成会明总主编拓扑绝缘体:基础及新兴应用版权信息

ISBN：9787030641175
条形码：9787030641175 ; 978-7-03-064117-5
装帧：平脊精装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
自然科学
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低维材料与器件丛书成会明总主编拓扑绝缘体:基础及新兴应用本书特色

拓扑绝缘体是一种内部绝缘、界面允许电荷移动的全新量子材料，是科技前沿领域近年来的研究热点。拓扑绝缘体具有独特的电子结构，涉及许多重要的物理现象和机制，并表现出优异的物理化学性质和广阔的器件应用前景。《拓扑绝缘体：基础及新兴应用》基于作者多年在拓扑绝缘体材料领域的科研工作，结合国内外**研究进展，从拓扑绝缘体的理论基础出发，系统而深入地介绍了拓扑绝缘体的材料体系和相应的制备方法，并详细介绍了拓扑绝缘体材料的性质表征及器件应用前景。

低维材料与器件丛书成会明总主编拓扑绝缘体:基础及新兴应用内容简介

本书是在编著者多年从事拓扑绝缘体物理化学研究工作经验积累及人才培养的基础上，结合靠前外拓扑绝缘体物理、化学、电子学及相关应用研究进展，撰写而成。本书在扑绝缘体基本理论和拓扑绝缘体材料体系的基础上，力图做到理论联系实际，从物理、化学的角度突出对以拓扑绝缘体材料的材料制备学、表征学及优选电子应用发展和创造性研究。全书分为5章，其中,2章重点介绍了拓扑绝缘体基础理论和材料体系；第3-4章在介绍拓扑绝缘体材料制备方法基础上，进一步介绍了物理性质及优选表征手段；第5章按照几个不同的电子领域，介绍了拓扑绝缘体在新型功能电子器件中的一些潜在应用的研究实例，包括自旋电子、光电、热电等领域。

低维材料与器件丛书成会明总主编拓扑绝缘体:基础及新兴应用目录

目录总序前言第1章拓扑绝缘体的基本理论 11.1 拓扑序与拓扑相 11.1.1 朗道相变理论 11.1.2 拓扑序的引入 21.1.3 动量空间中的拓扑序和陈数 31.1.4 拓扑相的特点 51.2 二维拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应 61.2.1 边缘态的产生 61.2.2 TKNN原理和**陈数 71.2.3 Z2马拓扑不变量和量子自旋霍尔效应 91.3 三维拓扑绝缘体 111.3.1 能带反转 111.3.2 薄层三维拓扑绝缘体的能带结构 121.4 拓扑绝缘体的物理性质 141.4.1 自旋轨道耦合 141.4.2 元背散射的输运行为 141.4.3 量子相干与反弱局域化效应 151.4.4 拓扑表面态在强磁场中的行为 15参考文献 16第2章拓扑材料体系 182.1 二维拓扑绝缘体 192.1.1 石墨烯 202.1.2 HgTe/CdTe量子阱结构 222.1.3 其他体系 242.2 三维拓扑绝缘体 252.2.1 **类三维拓扑绝缘体 262.2.2 第二类三维拓扑绝缘体 282.3 有机拓扑绝缘体 302.4 拓扑近藤绝缘体 322.5 拓扑晶体绝缘体 342.5.1 Pb1-xSnxTe 352.5.2 Pb1-xSnxSe 382.6 拓扑超导体 382.7 外尔半金属 412.7.1 **类外尔半金属 422.7.2 第二类外尔半金属 44参考文献 48第3章拓扑绝缘体的制备方法 523.1 拓扑绝缘体单晶块材的生长 523.1.1 拓扑绝缘体单晶块材生长方法 523.1.2 拓扑绝缘体单晶块材的能带工程 553.2 拓扑绝缘体低维纳米结构的制备 583.2.1 剥离法制备拓扑绝缘体纳米片 593.2.2 溶液法合成拓扑绝缘体纳米结构 623.2.3 化学气相沉积生长拓扑绝缘体纳米结构 653.2.4 分子束外延生长拓扑绝缘体 723.2.5 范德瓦耳斯外延生长拓扑绝缘体 77参考文献 86第4章拓扑绝缘体的性质表征 904.1 扫描隧道显微镜和隧道谱 904.1.1 扫描隧道显微镜和隧道谱技术基础 904.1.2 扫描隧道显微镜在拓扑绝缘体材料研究中的应用 924.1.3 扫描隧道谱在拓扑绝缘体材料研究中的应用 944.2 角分辨光电子能谱 1004.2.1 角分辨光电子能谱基础 1004.2.2 拓扑绝缘体的角分辨光电子能谱 1064.3 拓扑绝缘体的电学输运测量 1114.3.1 量子相干效应 1114.3.2 反弱局域化效应 1134.3.3 舒布尼科夫-德哈斯量子振荡 1144.3.4 量子霍尔效应 1164.3.5 量子自旋霍尔效应 1194.3.6 量子反常霍尔效应 123参考文献 126第5章拓扑绝缘体的应用 1305.1 拓扑绝缘体自旋电子器件 1305.1.1 自旋电子学的形成与发展 1315.1.2 基于拓扑绝缘体/铁磁界面的自旋电子器件 1325.2 拓扑绝缘体纳电子器件 1345.3 拓扑绝缘体光电器件 1375.3.1 拓扑表面态光电流的产生和控制 1375.3.2 拓扑绝缘体在光热电器件中的应用 1385.3.3 拓扑绝缘体表面态光电子的操纵及其在光电阴极器件中的潜在应用 1395.3.4 拓扑绝缘体中的超快表面光电流及其在超快光电器件中的潜在应用 1405.4 拓扑绝缘体透明导电薄膜 1425.4.1 基于拓扑绝缘体Bi2Se3二维薄膜的柔性透明电极 1435.4.2 基于拓扑绝缘体二维网格的宽光谱柔性透明电极 1465.4.3 基于Cu插层拓扑绝缘体Bi2Se3复合物的网格透明电极 1495.5 拓扑绝缘体热电材料 1505.5.1 拓扑绝缘体的热电效应 1505.5.2 拓扑绝缘体热电材料体系 151参考文献 153关键词索引 156

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低维材料与器件丛书成会明总主编拓扑绝缘体:基础及新兴应用作者简介

彭海琳，北京大学教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、中组部国家“万人计划”科技创新领军人才。2005年获北京大学理学博士学位，2005-2009年在美国斯坦福大学从事博士后研究，2009年6月到北京大学化学与分子工程学院工作至今。2014年晋升为教授。主要从事物理化学与新能源纳米技术研究。致力于解决高迁移率二维材料(石墨烯、拓扑绝缘体、金属氧硫族材料等)的可控批量制备与新型器件应用中的问题，实现了高品质石墨烯薄膜和石墨烯单晶晶圆的规模化制备及化学气相沉积批量制备装备研制，开发了超高迁移率二维硒氧化铋半导体芯片材料，建立和发展了拓扑绝缘体二维结构的可控生长方法，实现了首例拓扑绝缘体二维结构阵列的制备，首次观测到拓扑绝缘体的AB量子干涉效应，并开拓了拓扑绝缘体在柔性透明电极的应用，推动了二维材料制备科学与器件应用研究发展。在Science，Nature Materials，NatureChemistry，Nature Nanotechnology，Nature Communications，Science Advances等SC旰U物上发表论文近200篇，被引用逾12000次；获授权发明专利20余项。曾获2017年Small青年科学家创新奖、2017年第二十届茅以升北京青年科技奖、国家自然科学奖二等奖、2018年教育部青年科学奖等荣誉。

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