Electron Energy-Loss Spectroscopy in the Electron Microscope pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Egerton, R. F.

出品人:

页数:503

译者:

出版时间:2011-8

价格:$ 315.27

装帧:

isbn号码:9781441995827

丛书系列:

图书标签:

• 工具书
• TEM
• STEM
• EELS
• Analytical
• Electron Energy-Loss Spectroscopy
• EELS
• Electron Microscopy
• Materials Science
• Surface Analysis
• Spectroscopy
• Microscopy
• Nanomaterials
• Thin Films
• Characterization

好的，这是一本关于《聚焦固态物理：从晶格振动到拓扑绝缘体》的图书简介，旨在深入探讨凝聚态物理学的核心概念、前沿研究领域以及实验技术在理解物质宏观性质中的作用。 --- 聚焦固态物理：从晶格振动到拓扑绝缘体 一册跨越经典与现代的凝聚态物理全景指南 本书旨在为物理学、材料科学及相关工程领域的学生、研究人员和专业人士提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，以理解物质在宏观尺度上展现的奇特物理现象。我们摒弃了过于碎片化的讲解方式，力求构建一个连贯的知识体系，清晰展示从最基本的晶格结构到前沿量子材料的演化路径。 第一部分：晶格动力学与低能激发——理解固体的心跳 本部分聚焦于固体的微观结构及其衍生的集体激发模式，这是理解绝大多数固体性质的基础。 第一章：晶格结构与布拉菲点阵 我们从晶体的几何结构出发，详细阐述布拉菲点阵、晶胞概念及其对电子波函数周期性的约束。重点探讨了如何利用倒易点阵的概念来描述电子的动量空间，为后续的能带理论奠定数学基础。本章不仅涉及理想晶体，也对晶格缺陷（点缺陷、位错、堆垛层错）的物理意义和对材料性能的影响进行了细致的分析。 第二章：晶格振动与声子谱 晶格振动是固体热学性质和部分光学性质的根源。本章深入探讨了通过牛顿定律和周期性边界条件推导出的晶格振动模式。我们详细分析了一维和三维晶格中的色散关系，区分了声学支和光学支，并解释了声子在热导率、比热容中的核心作用。通过对费米黄金定则在声子散射中的应用，我们描绘了如何通过声子-电子、声子-声子散射来理解材料的电阻率和热弛豫时间。 第三章：电子的有效质量与能带论 电子在周期性势场中的运动不再遵循自由电子模型的简单抛物线关系。本章系统介绍了布洛赫定理，并推导出电子在晶格中的有效质量概念，阐释了有效质量张量如何描述电子在晶体中的动态响应。随后，我们深入探讨了紧束缚模型（Tight-Binding Model）的应用，并将其与更精确的基于第一性原理的计算方法联系起来，展示了如何从原子轨道的重叠预测半导体和金属的能带结构。 第四章：输运性质的玻尔兹曼方程 理解材料如何输运电荷和热量，需要一个动力学框架。本章详细介绍了玻尔兹曼输运方程，这是处理非平衡态系统（如存在电场或温度梯度时）的标准工具。我们讨论了弛豫时间近似、平均自由程的概念，并将其应用于计算直流电导率、霍尔效应以及热电系数（塞贝克效应）。本章的重点在于将微观的电子运动与宏观的输运系数建立起精确的定量联系。 第二部分：多体效应与量子相互作用——超越单粒子近似 固体中的电子并非孤立存在，电子间的库仑排斥和电子-声子相互作用是理解许多复杂现象的关键。 第五章：平均场理论与电子的关联效应 本章从平均场理论的视角出发，引入了著名的哈特里-福克（Hartree-Fock）近似，讨论了它在描述电子系统中的局限性，尤其是在处理电子之间的动态关联方面。随后，我们转向更先进的密度泛函理论（DFT）的基石，解释了 Kohn-Sham 体系的构建，并比较了局域密度近似（LDA）与广义梯度近似（GGA）在计算固体性质中的优劣。 第六章：介电函数与线性响应理论 材料的介电响应是其与外部电磁场相互作用的直接体现。我们引入了线性响应理论，使用 Kubo 公式来描述宏观介电函数 $epsilon(mathbf{q}, omega)$ 与微观的电流-电流关联函数之间的关系。本章详细分析了等离子体振荡（Plasmons）的起源，以及电子-空穴激发的形成，为理解材料的光学吸收和散射特性提供了理论框架。 第七章：磁性与交换相互作用 磁性是固体中电子自旋相互作用的宏观表现。本章专注于解释铁磁性、反铁磁性和顺磁性的起源。我们利用海森堡模型和斯皮诺尔（Spin Hamiltonian）来描述局域磁矩之间的交换耦合，并结合 Stoner 理论阐释了自发磁化的微观机制。此外，还简要介绍了朗道-费米液体理论对电子在低温下行为的描述。 第三部分：前沿物理与拓扑物质态——新范式的探索 本部分将读者带入凝聚态物理学的最前沿，探讨如何利用几何和拓扑概念来描述和预测新型材料的行为。 第八章：超导电性：从BCS理论到高$T_c$材料 超导电性是量子力学在凝聚态中的一个宏伟体现。我们从库珀对的形成入手，详尽阐述了巴丁-库珀-施里弗（BCS）理论的核心思想，包括能隙的形成和约化因子。随后，我们探讨了超导体的宏观唯象理论——伦敦方程，并介绍了 II 型超导体中磁通钉扎和涡旋态的物理图像。 第九章：低维系统与量子霍尔效应 本章聚焦于二维电子气（2DEG）的物理。我们详细分析了在强磁场下二维电子的朗道能级结构，并引入了整数量子霍尔效应（IQHE）的拓扑解释，即利用陈（Chern）数来精确描述电导的量子化平台。随后，我们过渡到分数量子霍尔效应，强调了其分数填充因子下电子间强关联的必要性。 第十g章：拓扑绝缘体与能带的拓扑不变量 这是本书的前沿高潮。我们解释了拓扑材料的概念，核心在于其能带结构中包含的拓扑不变量，这些不变量使得材料的表面或边缘态具有超越传统对称性保护的鲁棒性。我们将介绍$mathbb{Z}_2$ 拓扑不变量，并详细阐述二维和三维拓扑绝缘体的“倒置”能带结构。我们重点剖析了狄拉克锥的形成机制，以及受时间反演对称性保护的拓扑表面态如何表现出无自旋轨道耦合下的超导电性。 结论：展望未来材料的理论构建 总结凝聚态物理学研究的最新趋势，包括拓扑超导体、磁性拓扑材料以及迈向实用化量子计算的物理挑战。本书强调，理论与实验的紧密结合是推动该领域持续突破的关键驱动力。 --- 本书特点： 严谨性与深度： 所有理论推导均力求完整，并提供清晰的物理图像解释。 体系连贯性： 确保从经典晶格理论到现代拓扑理论的过渡平滑自然，而非知识点的堆砌。 跨学科视野： 强调理论工具（如密度泛函、玻尔兹曼方程）在解释真实材料特性中的应用。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间才完全消化了这本书的理论基础部分，坦白说，它对先验知识的要求非常高。作者在阐述电子与物质相互作用的基本机制时，采用了极其严谨的量子力学视角，这对于那些只习惯于宏观或半经典描述的工程师来说，无疑是一次思维上的“大跃进”。书中对德拜模型（Debye Model）在低能电子散射中的修正和应用进行了深入探讨，这一点非常深刻，它揭示了晶格振动对电子能量损失函数影响的微妙之处，远超我过去接触过的任何一本教材的深度。我特别欣赏作者在论证过程中，不断地引用最新的实验数据来印证理论的有效性，这种“理论指导实验，实验反哺理论”的闭环论证方式，极大地增强了说服力。不过，这种深奥的数学推导有时会让人感觉有些脱离实际操作的紧迫感，毕竟，在实验室里，我们更关心的是如何通过调整参数来优化谱线质量，而不是花费数小时去重新推导一个已经成熟的公式。它更像是一本供研究者“溯源”的经典著作，而不是一本“即插即用”的快速上手指南。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，体验非常像是在攀登一座学术的高峰。每一章的衔接都体现了作者深厚的学术积淀和严密的逻辑构建能力。它不是那种章节之间可以随意跳跃阅读的书籍。如果你试图直接跳到关于高分辨电子能量损失谱（HR-EELS）分析的章节，而没有先掌握前面对散射张量和几何相干性的理解，你很可能会感到云里雾里，因为后续的所有复杂模型，都建立在早期关于散射路径积分的假设之上。我发现作者在处理高能区（如L-edge和M-edge）的分析时，显得尤为谨慎和全面，他没有回避关于自吸收效应（Self-absorption Effects）的复杂修正，并且详细列举了修正因子的适用边界。这种对“已知局限性”的坦诚说明，极大地增强了我对作者论述的信任感。总而言之，这是一部需要投入时间和心力的巨著，它要求读者保持高度的专注和系统的学习态度，它所给予的回报，是建立在对该领域底层物理原理的深刻洞察之上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性评估，需要从两个截然不同的角度来看待。从纯粹的仪器操作和数据采集的角度来说，它提供的信息相对滞后。例如，关于现代球差矫正电镜（Cs-corrected STEM）在EELS模式下的最新探测器技术，如DPC（多极环探测器）的优化策略，书中并未给出详尽的、面向操作手册式的指导。这可以理解，因为硬件的迭代速度远超书籍的出版周期。然而，这本书的真正价值在于其对“谱形解析”的哲学层面的指导。作者对非弹性散射截面（Inelastic Scattering Cross-Section）的讨论，详尽地覆盖了从等离子体振荡、核激发现象到深层内壳层激发的全部光谱区域。对于那些致力于识别未知材料化学态和电子结构的研究人员来说，这种对谱线“指纹”的细致分类和解释，是无价之宝。它教会了我如何“阅读”一个谱图，而不是仅仅“测量”它。我花了数周时间，仅仅是为了理解不同晶体结构对核激发现象中白线（White Line）形状的影响，书中提供的案例分析帮我打通了这层壁垒。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计和排版确实让人眼前一亮。从拿到书的那一刻起，我就感觉它不仅仅是一本技术手册，更像是一件精美的学术艺术品。封面选用的深沉的蓝色调，搭配着精致的几何图形，隐约透露出微观世界的复杂与和谐。内页纸张的质感非常出色，那种略带哑光的触感，使得即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是，作者在图表和插图的呈现上所下的功夫。那些复杂的能谱图和透射电镜图像，被清晰、高分辨率地印刷出来，细节丝毫不马虎。对于我们这些需要频繁对照理论与实际图像的研究者来说，这种对细节的坚持是至关重要的。印刷的清晰度和套色准确性都达到了行业内的顶尖水准，让人在翻阅时，仿佛能直接感受到那些能量损失的精妙变化。尽管内容本身可能对初学者构成一定的挑战，但仅就书籍的物理呈现质量而言，它无疑是科学出版物中的一个标杆。可以说，这本书的实体质量，完美地匹配了其所承载的尖端科学内容，提供了极佳的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献列表本身就是一份宝贵的资源指南。我注意到作者在引用早期经典文献的同时，也确保了对近十年内高影响力期刊上关键突破的引用，这使得整部著作的知识体系既有历史的厚重感，又不失前沿的锐气。尤其是在讨论磁性材料的磁圆二色性电子能量损失谱（XMCD-EELS）时，作者巧妙地将光谱学与磁性矩的量子统计联系起来，提供了一个跨学科的视角，这对于致力于材料界面物理的研究者来说，提供了极大的启发。虽然全书的语言风格偏向于欧洲大陆的严谨学术传统，有时显得略微冗长，但正是这种不厌其烦的解释，确保了即便是跨领域的读者也能跟上思路。这本书的定价虽然不菲，但鉴于其覆盖的知识广度和深度，以及作为未来数年内该领域研究的基石地位，我认为它绝对物有所值，是任何严肃的电子显微学实验室都应该收藏的参考书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆