随机漫步与壁虎胶带:象牙塔里走出来的石墨烯

**讲 背后的故事

一 何谓石墨烯/002

二 石墨烯之父的随机漫步/008

三 磁悬浮青蛙和壁虎胶带/012

四 胶带粘出诺贝尔奖/017

五 兴旺的碳原子家族/021

第二讲 量子世界

一 拨开迷雾求本质/032

二 既是粒子又是波/037

三 量子穿墙术/040

四 自旋/043

五 全同粒子/047

六 量子纠缠/050

七 波函数是什么/053

八 不确定性原理/055

九 量子测量和波函数塌缩/057

十 概率的本质/060

第三讲 细观石墨烯 063

一 原子和电子云/064

二 共价键和杂化轨道/069

三 首次窥探原子内部/073

四 显微技术知多少/077

五 光谱分析法/085

六 角分辨光电子能谱学/088

七 实验探测石墨烯/092

第四讲 晶格和能带

一 结构决定性质/098

二 何谓晶体/101

三 何谓能带/109

四 导体、绝缘体、半导体/115

五 晶体中的自由电子/118

六 有效质量和能带图/120

七 有效质量的意义/123

第五讲 能带和方程

一 石墨烯的能带/128

二 能带的形成/131

三 薛定谔方程/136

四 狭义相对论/138

五 狄拉克方程/141

六 狄拉克锥/144

第六讲 拓扑世界

一 橡皮膜上的几何学/150

二 经典霍尔效应/154

三 量子霍尔效应/160

四 石墨烯中的霍尔效应/164

五 “冰糖葫芦”模型/167

六 电子自旋舞/174

七 霍尔效应大家族/179

八 石墨烯和拓扑绝缘体/181

第七讲 新型材料

一 石墨烯的制备方法/186

二 石墨烯的“近亲”/194

三 石墨烯的衍生物/200

四 超导和石墨烯/204

五 二维材料/212

六 三维石墨烯/217

第八讲 应用和前景

一 能源材料/220

二 电子器件/225

三 既柔又刚的超薄材料/228

四 轻质的超强材料/230

五 环境净化/231

六 生物医学/234

七 石墨烯和玻璃/237