晶体场手册

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页数:237
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出版时间:2012-4
价格:39.00元
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isbn号码:9787312027888
丛书系列:
图书标签:
  • O4物理学
  • 晶体场理论
  • 配位化学
  • 过渡金属化学
  • 光谱学
  • 化学物理
  • 分子结构
  • 对称性
  • 能级结构
  • 电子结构
  • 无机化学
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具体描述

《晶体场手册》以对晶体场现代概念的理解为基础,澄清了在历史上产生混淆的一些问题,尤其是关于磁性离子能级光谱的共价效应、配位体极化效应方面的问题。对固体中磁性离子能级光谱的唯象分析,提供了清晰的指导和一套计算机程序,向读者说明了如何用不同层次的参数化模型来从观测光谱中获得尽可能多的信息。特别地,详细阐述了叠加模型和跃迁强度的参数化以及当标准(单电子)晶体场参数化不成功时所要使用的方法。

好的,这是一份为一本名为《晶体场手册》的书籍准备的、不包含其内容的详细图书简介。这份简介将侧重于介绍一个假设的、不同主题的专业技术书籍,以满足您的要求。 --- 书名:先进材料表征技术:从宏观到纳米尺度的结构与性能探究 作者: 钱文博 教授,李静 博士 出版社: 科技前沿出版社 定价: 188.00 元 页数: 850 页 ISBN: 978-7-5188-XXXX-X 本书简介 在二十一世纪,材料科学与工程的飞速发展,对物质微观结构、电子态以及宏观性能之间关系的理解提出了前所未有的深度和广度要求。从新型催化剂的设计到高性能电池电极的开发,再到生物医学植入物的生物相容性评估,精确、多尺度的材料表征技术是实现创新突破的基石。《先进材料表征技术:从宏观到纳米尺度的结构与性能探究》正是为应对这一挑战而精心撰写的一部综合性专著。 本书并非对某一特定晶体结构理论的深入探讨,而是全面系统地梳理了当代材料研究中最核心、最前沿的实验表征方法论。它旨在成为材料科学家、工程师、化学家以及物理学研究生手中的一本实用指南和深度参考书,指导读者如何根据待研究材料的特性和所需信息类型,选择并恰当地应用最合适的表征工具,并对其结果进行严谨的解释与验证。 内容结构与核心亮点 本书共分为六大部分,层层递进,覆盖了从基础理论到复杂应用的完整知识链条: 第一部分:表征基础与样本制备(约 120 页) 本部分奠定了整个表征体系的基石。它详细阐述了获取高质量、无伪影测试样本的重要性。内容包括:不同材料(如高分子、陶瓷、薄膜、多孔介质)的切割、抛光、刻蚀、超声处理等标准操作规程(SOPs)。重点讨论了如何控制制备过程引入的机械应力、热损伤和表面污染,这些“人工文物”如何误导后续的结构判断。此外,还深入介绍了环境控制下的样品封装技术,为原位(In-situ)实验的开展提供技术准备。 第二部分:结构解析与晶格成像技术(约 200 页) 这是本书的骨干之一,聚焦于原子尺度的结构确认。但与传统的仅依赖点群对称性的分析不同,本部分更强调透射电子显微镜(TEM)在缺陷分析和界面结构解析中的应用。 高分辨透射电镜 (HRTEM) 与像差校正 TEM (STEM): 详细介绍了如何通过晶格像分析识别位错、堆垛层错以及晶界结构。重点讲解了 Z-对比成像(Z-Contrast Imaging)在确定重原子位置上的优势。 衍射理论的实践应用: 除了传统的 SAED(选区电子衍射),本书用大量篇幅讲解了同步辐射光源下获取的二维 X 射线衍射图谱的解析方法,包括粉末衍射(XRD)在复杂多相材料中的定量分析,以及小角 X 射线散射(SAXS)在研究纳米尺度聚集体和孔隙率方面的应用。 聚焦离子束 (FIB) 技术在 TEM 制备中的精确导航: 提供了如何利用 FIB 精准选取特定微区(如特定晶界或夹杂物)进行薄膜制备的技术路线图。 第三部分:表面化学态与元素分布分析(约 180 页) 材料的性能往往由其表面和近表面区域决定。本部分系统梳理了识别元素种类、价态和化学键合环境的技术: X 射线光电子能谱 (XPS) 的深度解读: 不仅涵盖了标准峰位的识别,还详尽分析了化学位移(Chemical Shift)与配位数、氧化态之间的定量关系,以及如何通过非弹性峰分析评估电子平均自由程。 俄歇电子能谱 (AES) 与二次离子质谱 (SIMS): 重点介绍了利用深度剖析(Depth Profiling)技术,特别是高灵敏度的 SIMS,对多层薄膜和界面扩散进行定量分析的方法学,包括对同位素示踪实验的设计。 能量色散 X 射线谱 (EDS) 的局限性与校正: 讨论了背散射电子在 EDS 谱获取中的影响,以及如何利用先进算法对轻元素(如锂、氧)的测量进行准确校正。 第四部分:宏观与介观力学性能的关联(约 150 页) 性能测试不应孤立进行。本部分致力于建立结构信息与宏观响应之间的桥梁: 原位力学测试(In-situ Mechanical Testing): 重点介绍在 SEM 或 TEM 腔体内进行拉伸、压缩或蠕变实验,实时观察裂纹萌生、扩展和晶体塑性变形的机制。 纳米压痕与硬度映射: 详细介绍了 Oliver-Pharr 卸载法在测量薄膜硬度和粘弹性时的应用,以及如何通过压入轮廓分析(PIT)来区分材料的本征特性与基底效应。 动态热机械分析 (DMA) 与粘弹性行为: 解析了 DMA 谱中 tan δ 峰与材料内部弛豫过程(如侧链运动、主链运动)的对应关系。 第五部分:热学、电学与光谱学探针(约 130 页) 本部分关注材料的功能性探针技术: 拉曼与红外光谱的振动指纹识别: 不仅是识别化学键,更深入探讨了晶格振动模式(声子散射)与材料相变、应力状态之间的耦合。 电化学工作站(Potentiostat)的高级应用: 针对电池材料,阐述了循环伏安法 (CV)、电化学阻抗谱 (EIS) 的数据解析,特别是如何通过 EIS 分离电极/电解质界面的电荷转移电阻和双电层电容。 热重分析 (TGA) 与差示扫描量热法 (DSC) 的热稳定性评估: 讲解了如何通过精确的热流测量来确定材料的固相转变温度、分解温度和比热容。 第六部分:数据处理、建模与交叉学科集成(约 70 页) 在海量数据的时代,有效的处理与解释至关重要。本部分提供了实践性的指导: 多数据融合的案例研究: 展示了如何将来自 HRTEM 的晶格参数、XPS 的化学态信息和 DMA 的弛豫温度整合起来,构建一个更完整的材料行为模型。 面向计算模拟的实验数据校准: 讨论了如何利用实验测量到的晶格常数、带隙能量等数据,对密度泛函理论(DFT)计算的结果进行可靠性验证和参数优化。 目标读者 本书面向所有从事材料科学、无机化学、物理学、电子工程以及高分子科学的科研人员和高级学生。它强调“如何做”而非仅仅“是什么”,是实验室中面对未知材料时,从选择技术到解读图谱的实战指南。通过对这些先进表征工具的系统掌握,读者将能够更自信、更深入地洞察材料的微观世界,从而加速材料创新的步伐。

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我必须说,《晶体场手册》这本书的编排设计简直是一场视觉和智力的盛宴。我一直认为,一本好的技术类书籍,不应该仅仅是枯燥的文字堆砌,更需要有清晰的脉络和恰当的插图来辅助理解。这本书在这方面做得尤为出色。开篇的引言就奠定了高屋建瓴的基调,它没有直接跳进复杂的公式,而是先从宏观的晶体结构出发,引出了研究晶体场必要性的历史背景和实际应用价值。当我读到关于过渡金属离子在配位化合物中电子光谱的章节时,我真的被书中的图表深深吸引了。那些五颜六色的光谱图,以及与之对应的手性原子轨道能量图,简直就像是一幅幅精美的艺术品,同时又蕴含着深邃的物理原理。我尤其惊叹于作者如何将抽象的电子跃迁过程,通过直观的图示和详细的文字解释,变得如此易于理解。书中关于d轨道的劈裂,以及不同配位几何构型下劈裂程度的差异,都有非常详尽的图解。我花了很多时间去研究这些图,反复对照文字说明,终于慢慢理解了为什么不同的配位环境会对金属离子的电子能级产生如此显著的影响。而且,这本书的语言风格也很有特色,它在保持学术严谨性的同时,又不失亲切感。例如,作者在解释一些复杂的概念时,会使用一些生动形象的比喻,或者引用一些历史上的小故事,这让我在阅读的过程中不会感到枯燥,反而会更加投入。我常常会在深夜里,点着一盏台灯,沉浸在这本书的世界里,仿佛置身于一个由原子和电子构成的奇妙迷宫。这本书不愧是晶体场理论领域的经典之作,它成功地将复杂的技术信息,转化成了任何人都能领略其魅力的知识。

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我想说,《晶体场手册》这本书,绝对是我近年来读过的最令人振奋的科技书籍之一。它不仅仅是一本理论著作,更像是一扇通往微观世界的大门,让我得以窥见那些肉眼看不见的精妙规律。我一直对金属配合物的颜色和磁性非常感兴趣,但之前总是觉得隔着一层纱,无法真正理解其背后的原理。这本书的出现,彻底改变了我的看法。它从最基础的静电相互作用开始,逐步构建起晶体场理论的框架,并详细阐述了d轨道和f轨道在不同配位环境下的能量劈裂。我最喜欢的是关于电子光谱的章节,书中大量的实验数据和图表,配合着严谨的理论分析,让我得以清晰地看到,为什么不同的金属离子和配体组合,会产生如此丰富的颜色变化。我甚至在阅读过程中,会尝试着去推测一些常见金属配合物的颜色,并对照书中的结论进行验证。这本书的学术严谨性,以及它所展现出的强大解释力,都让我感到由衷的敬佩。它不仅仅为我提供了知识,更重要的是,它激发了我对科学探索的热情,让我看到了一个更加广阔和深邃的科学世界。

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说实话,《晶体场手册》这本书的深度确实超出了我最初的预期,但正是这种深度,让我对它爱不释手。我最初购买这本书,是想了解一些关于固体物理和材料科学的基础知识,但当我翻开它,才发现它所涉及的领域远比我想象的要宽广。这本书不仅仅是停留在理论的介绍,它还深入探讨了晶体场理论在各种实际应用中的体现。我特别喜欢关于d电子和f电子在不同配位环境下的能量变化及其对材料性质的影响的章节。书中详细阐述了顺磁性、反磁性、铁磁性等磁学性质,以及它们与电子自旋和轨道角动量相互作用的密切关系。我通过阅读这本书,终于明白了为什么有些材料在磁场中表现出不同的行为。例如,它解释了为什么一些过渡金属配合物会表现出很强的磁性,而另一些则相对较弱。此外,书中还讨论了晶体场效应对光学性质的影响,比如颜色和荧光。我之前一直对一些宝石的鲜艳颜色感到好奇,读完这本书,我才了解到,这些颜色往往是由于金属离子在晶体场作用下,d电子发生跃迁所吸收或发射特定波长的光所致。书中的例子非常丰富,从简单的配合物到复杂的矿物,都给出了具体的分析。这让我感到,晶体场理论不再是遥不可及的抽象概念,而是与我们日常生活息息相关的实际科学。这本书的实用性和理论深度完美结合,让我受益匪浅。

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《晶体场手册》这本书,对我来说,更像是一本“思维训练手册”。它不像某些科普读物那样,只是简单地罗列一些有趣的现象,而是要求读者积极主动地参与到知识的构建过程中。我非常喜欢书中循序渐进的讲解方式,它从最基础的静电相互作用开始,逐步引入库仑相互作用、自旋-轨道耦合等更复杂的概念。作者的逻辑非常严谨,每一步的推导都力求精确,这让我能够在理解的基础上,建立起对晶体场理论的深刻认识。我尤其欣赏书中对于数学工具的恰当运用。例如,在讲解群论表示时,作者并没有回避复杂的数学推导,而是通过清晰的图示和详细的文字解释,将抽象的数学概念与实际的物理意义联系起来。我通过阅读这本书,才真正体会到,数学语言在描述微观世界中的强大力量。书中还涉及了一些量子力学的概念,比如薛定谔方程的应用,以及如何利用微扰理论来计算晶体场的能量劈裂。虽然我可能还没有完全掌握这些高深的理论,但这本书让我看到了它们之间的联系,并激发了我进一步学习的兴趣。总而言之,《晶体场手册》这本书,不仅为我提供了丰富的知识,更重要的是,它教会了我如何进行科学研究,如何用严谨的逻辑去分析问题,如何用精确的数学工具去描述世界。

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我之前对晶体学的研究一直停留在宏观的晶体形状和衍射图样上,总觉得隔着一层纱,看不清其内在的电子行为。直到我读了《晶体场手册》,我才真正明白,要深入理解晶体材料的性质,就必须深入到原子和电子的层面。《晶体场手册》这本书,正是为我这样的需求而生。它不仅仅是一本关于晶体场理论的书,更是一本关于如何理解物质微观世界的“操作指南”。我最欣赏的是它对群论在晶体场理论中的应用的介绍。一开始,我对于群论在物理学中的应用感到非常困惑,觉得它离我的日常经验太遥远了。但是,这本书巧妙地将群论的抽象概念,与晶体场理论的对称性联系起来,让我看到了群论在描述和预测晶体场分裂模式方面的强大威力。作者通过大量的实例,演示了如何利用群论的表示理论,来推导出不同对称群下d轨道和f轨道的能量劈裂情况。我印象特别深刻的是关于八面体场和四面体场中d轨道劈裂的详细分析,以及如何根据这些劈裂的能级来解释和预测金属离子的光谱和磁性。书中还提到了更复杂的配位构型,如平面四边形、三角双锥等,并给出了相应的群论分析方法。这让我意识到,晶体场理论的应用范围远比我想象的要广泛。我甚至开始尝试着去查找一些我感兴趣的晶体材料的对称群,并试图运用书中学到的知识去推测其电子能级结构。这本书的深度和广度,让我感到非常震撼,它不仅提供了理论知识,更重要的是,它教会了我如何用一种全新的视角去审视和理解物质世界的奥秘。

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《晶体场手册》这本书,在我看来,是一部关于“结构决定性质”的典范之作。它从最基本的晶体结构入手,深入剖析了原子核和电子之间的相互作用,以及这种相互作用如何影响材料的宏观性质。我最欣赏的是书中对电子层结构和轨道杂化的详细讨论。作者通过对不同配位构型下d轨道和f轨道的能量劈裂的分析,清晰地展示了晶体场如何改变了金属离子的电子能级。这让我明白了,为什么同一种金属离子,在不同的化合物中会表现出截然不同的物理和化学性质。书中还涉及了超交换相互作用和双交换相互作用等概念,并将其与晶体场的电子结构联系起来。这让我对磁性材料的形成机制有了更深入的理解。我甚至在阅读过程中,会去查找一些具体的磁性材料的晶体结构,并试图运用书中学到的知识去分析它们的磁性。这本书的实用性和理论深度,都让我感到非常惊叹。它不仅为我提供了丰富的知识,更重要的是,它教会了我如何用一种系统性的思维去分析和解决问题。

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这本《晶体场手册》真是给我打开了一个全新的世界。我一直对物质的内在结构有着莫名的好奇,尤其是在接触了微观物理的概念之后,更是渴望能有一本书能系统地解释这些复杂的理论。当初在书店里看到它,就被它扎实的封面和略显“硬核”的书名吸引了。拿到手里沉甸甸的,翻开第一页,扑面而来的就是严谨的学术气息。我虽然不是物理学专业的科班出身,但平日里也阅读了不少科普读物,多少对量子力学、原子轨道等概念有所了解。这本书在开篇就深入浅出地介绍了晶体场的概念,从最基础的原子核和电子的相互作用讲起,逐步引入了配位场理论的核心思想。我特别喜欢它对对称性在晶体场理论中的重要性的阐述,这简直就像一把钥匙,瞬间就解锁了许多我之前难以理解的现象。书中大量的公式和图示,一开始确实让我有些望而却步,但随着阅读的深入,我发现这些数学工具并非是冰冷的符号,而是描绘微观世界运行规律的精确语言。作者的讲解思路非常清晰,每一步的推导都有其逻辑依据,而且会不断地回顾和连接前面的知识点,这对于我这样的非专业读者来说,简直是福音。很多时候,我会在阅读中停下来,仔细思考作者提出的观点,并对照自己脑海中已有的概念进行整合。这本书给我最大的感受是,它不仅仅是在讲解理论,更是在培养一种解决问题的思维方式。它教会我如何从更宏观的对称性出发,去预测和理解微观粒子的行为。我甚至开始尝试着在生活中去观察和思考一些对称的现象,虽然这和书中的内容相去甚远,但这种思维的迁移本身就让我感到非常满足。这本书的深度和广度都让我惊叹,它就像一座宝藏,每一次翻阅都能挖掘出新的惊喜。

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我必须承认,《晶体场手册》这本书在我的书架上占据了一个相当重要的位置,尽管我可能还没有完全消化里面的所有内容,但每次翻开它,总能从中获得新的启发。这本书的结构非常严谨,从最基本的物理概念开始,一步一步构建起晶体场理论的宏伟大厦。我尤其欣赏作者在讲解过程中,不断地引用经典实验和理论成果。例如,在介绍d轨道劈裂时,作者回顾了Hund定则和Pauli不相容原理的应用,并将其与晶体场理论联系起来,这让我能够更好地理解这些基本原理是如何在更复杂的体系中发挥作用的。书中关于自旋耦合和轨道耦合的讨论,也让我对电子之间的相互作用有了更深刻的认识。作者通过分析不同的自旋多重态,解释了为什么在某些配位环境下,高自旋态更稳定,而在另一些环境下,低自旋态更受欢迎。这让我联想到了一些关于化学键强度的讨论,虽然不是直接相关,但思维上的迁移让我看到了这些理论之间的内在联系。此外,这本书还涉及到一些更高级的主题,比如Jahn-Teller效应,以及它在解释某些晶体结构畸变中的作用。尽管Jahn-Teller效应本身就相当复杂,但作者的讲解非常清晰,并配有详细的图示,让我能够大致理解其原理。总的来说,《晶体场手册》这本书是一部非常扎实的学术著作,它需要读者投入时间和精力去理解,但回报绝对是丰厚的。

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我必须坦白,《晶体场手册》这本书一开始确实让我感到有些“畏惧”,它的内容密度之高,以及其中涉及到的数学工具之复杂,都让我怀疑自己是否能够完全理解。然而,当我真正沉下心来,逐字逐句地阅读时,我才发现,作者的讲解是如此的深入浅出,以至于我能够克服最初的障碍,逐步进入到书中的世界。我特别欣赏书中在解释一些核心概念时,所使用的类比和实例。例如,在讲解d轨道在八面体场中的劈裂时,作者会用一个简单的“碗”来比喻d轨道的能量,然后通过在碗中加入“水”来模拟配位场的作用,从而形象地展示能量的变化。这样的类比,虽然简单,却能有效地帮助我建立起直观的理解。此外,书中还穿插了许多历史性的发展脉络,比如对Bethe的贡献,以及对配位场理论不同学派的介绍。这让我了解到,晶体场理论并非一蹴而就,而是经过了漫长的发展和完善。我甚至在阅读过程中,会去查阅一些相关的历史文献,以获取更全面的信息。这本书的学术价值和思想深度,都让我感到非常钦佩。它不仅仅是一本技术手册,更是一部关于科学思想发展史的精彩篇章。

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拿到《晶体场手册》这本书,我首先被它所覆盖的知识领域之广所震撼。我原以为它主要会集中在无机化学的配位化合物领域,但阅读后我才发现,它实际上触及了材料科学、固体物理、甚至量子化学等多个学科的交叉点。这本书就像一个集大成者,将晶体场理论的核心思想,以一种系统的方式呈现出来。我特别赞赏它对各种对称操作的详细介绍,以及如何将这些操作归纳为不同的点群。作者通过大量的实例,展示了如何利用点群的对称性来分析晶体场,并预测电子能级的劈裂。例如,在讨论八面体对称性时,作者不仅给出了O_h点群的特征,还详细分析了d轨道在八面体场中的劈裂情况,以及不同d电子构型下的能量排序。我印象特别深刻的是,书中还讨论了更复杂的非理想情况,比如八面体畸变,以及Jahn-Teller效应如何导致能量的进一步降低。这让我意识到,真实的晶体世界远比理想模型复杂,但晶体场理论提供了一个强大的框架,来理解和解释这些复杂性。书中还涉及了光电效应和热电效应等内容,并将其与晶体场的电子结构联系起来。这让我看到了晶体场理论在功能材料设计中的巨大潜力。这本书的深度和广度,让我感到受益匪浅,它不仅拓宽了我的知识视野,更重要的是,它教会了我如何用一种系统性的思维去分析和解决问题。

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