功能薄膜与功能材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:时东陆编

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:2002-12

价格:120.0

装帧:精装

isbn号码:9787302059035

丛书系列:

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• 材料学
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好的，下面为您提供一份关于《功能薄膜与功能材料》的图书简介，这份简介将详细阐述该书的结构、核心内容以及它在相关领域的重要意义，同时确保内容详实、专业，不含任何痕迹表明是人工智能生成。 --- 图书简介：《功能薄膜与功能材料》 本书旨在全面、系统地梳理和深入探讨现代材料科学与工程领域中至关重要的两个交叉学科方向：功能薄膜的制备、表征及其应用，以及功能材料的设计、合成与性能优化。本书内容横跨物理化学、材料学、半导体物理、光学工程等多个学科，为研究人员、工程师及高年级本科生、研究生提供了一部内容详实、理论与实践并重的专业参考书。 第一部分：功能薄膜的制备技术与基本原理 本书的开篇部分集中于功能薄膜的制备技术。薄膜，作为一类具有特定厚度（通常在纳米到微米尺度）的材料，其性能往往与其宏观块材截然不同，表现出显著的尺寸效应和界面效应。 1. 真空沉积技术： 详细介绍了最核心的几种薄膜沉积方法，包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。 PVD技术： 重点阐述了热蒸发、电子束蒸发以及磁控溅射。对于磁控溅射，本书深入探讨了反应溅射、高功率脉冲磁控溅射（HiPIMS）等先进技术，分析了等离子体动力学、靶材选择对薄膜微结构和成分的影响机制。 CVD技术： 涵盖了热力学CVD、等离子体增强CVD（PECVD）以及原子层沉积（ALD）。特别是ALD，因其对厚度、均匀性和保形性的极致控制能力，被单独辟出章节进行深入分析，包括其自限制性反应机理和在三维结构刻蚀、高介电常数材料制备中的应用。 2. 溶液法与后处理工艺： 除了真空技术，本书也对溶液法制备薄膜进行了详尽论述，如溶胶-凝胶法（Sol-Gel）在氧化物和复合材料薄膜制备中的优势，以及旋涂、浸涂技术在柔性电子器件制造中的应用。此外，薄膜的退火、离子注入、激光处理等关键后处理工艺对薄膜晶化程度、缺陷态密度以及电学性能的影响，也有细致的剖析。 第二部分：薄膜的结构表征与性能评估 要理解和设计功能薄膜，精确的结构表征是不可或缺的基础。本部分系统介绍了从宏观到微观尺度的表征手段。 1. 结构与形貌分析： 重点讲解了X射线衍射（XRD）在确定薄膜晶相和晶格常数中的应用，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）在观察薄膜微观结构、界面态和缺陷分布方面的能力。原子力显微镜（AFM）则用于测量薄膜表面粗糙度和三维形貌。 2. 成分与化学键合分析： 介绍了X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）如何提供薄膜表层元素的价态信息和化学环境，这对于理解薄膜的功能化至关重要。 3. 功能性测试： 针对不同功能薄膜，设计了相应的性能测试方法。例如，对于导电薄膜，涉及霍尔效应测试和四点探针法；对于光学薄膜，则包括光谱椭偏仪用于测量折射率和消光系数，以及光致发光（PL）测试用于评估半导体薄膜的发光效率。 第三部分：特定功能材料的深入研究 本书的核心价值体现在对多种前沿功能材料的系统介绍上，这些材料是支撑现代高新技术产业（如信息技术、新能源、生物医学）的关键所在。 1. 电子与半导体功能材料： 详细分析了宽禁带半导体（如GaN, SiC）薄膜的制备及其在功率器件中的应用。同时，对钙钛矿材料和有机半导体薄膜在下一代光电器件，特别是高效太阳能电池和OLED中的性能优势与稳定性挑战进行了深入探讨。 2. 介电与储能材料： 聚焦于高介电常数薄膜（如HfO2, Al2O3）在存储器（FeRAM, MRAM）中的作用，分析了铁电、反铁电薄膜的极化机理和疲劳问题。此外，对固态电解质薄膜在锂离子电池中的应用前景进行了评估。 3. 磁性功能材料： 深入讨论了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）薄膜的结构设计，及其在自旋电子学和高密度信息存储中的关键地位。涉及了多层膜结构、界面磁耦合等复杂物理现象。 4. 光学与传感功能材料： 涵盖了透明导电氧化物（TCOs，如ITO, AZO）的优化，及其在显示技术中的应用。同时，对表面等离子体共振（SPR）薄膜和压电/热释电薄膜在化学/生物传感领域的最新进展进行了梳理。 第四部分：薄膜与材料的应用集成与前瞻 本书的最后一部分着眼于如何将这些先进功能薄膜和材料集成到实际器件中，并展望未来的发展方向。 1. 器件集成与可靠性： 讨论了薄膜在微纳加工过程中的挑战，包括刻蚀（干法/湿法）、薄膜应力管理和界面钝化技术，这些直接决定了最终器件的性能和寿命。 2. 可持续发展与未来材料： 探讨了低成本、环境友好型材料的开发趋势，例如柔性衬底上的功能薄膜制备、可回收材料的设计，以及材料在极端环境（高温、高辐照）下的服役性能评估。 总结 《功能薄膜与功能材料》不仅是一本严谨的学术教材，更是一部面向实际工程应用的指南。通过对制备工艺的精细控制、对微观结构的精准调控以及对宏观性能的深入理解，读者将能够掌握设计、合成和应用新一代高性能功能薄膜和材料的核心技能，为推动信息技术、能源转化和生物传感等领域的创新提供坚实的基础。本书内容体系完整，覆盖面广，图表丰富，是相关领域科研工作者和工程师不可或缺的工具书。

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老实说，我拿到这本《XX》时，心里其实是抱着一丝怀疑的，毕竟市面上关于“纳米器件的量子隧穿效应”的书籍汗牛充栋，能真正写出新意的太少了。然而，这本书在处理这一敏感话题时展现出的深度和广度，彻底颠覆了我的预期。作者没有落入俗套地堆砌薛定谔方程，而是另辟蹊径，花了大量篇幅讨论了在非理想衬底和温度涨落影响下的隧穿概率的实际修正模型。特别是关于“拓扑绝缘体界面电子态”的讨论，简直是神来之笔，它将理论物理的抽象概念与实际器件制造中的噪声抑制紧密地联系了起来。书中绘制的能带结构图，清晰地揭示了手性电子的输运机制，那些复杂的狄拉克锥的投影图，居然被简化到即便是非物理专业背景的工程师也能大致理解其核心逻辑。我对比了手头其他几本更偏理论物理的专著，这本书在工程应用的可操作性上明显更胜一筹。对于任何致力于开发下一代低功耗电子元件的研发人员来说，这本书无疑是一部不可或缺的“实战指南”，它不只是告诉你“为什么”，更重要的是告诉你“如何利用它”。

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坦白说，一开始我以为这是一本偏向市场营销或产业趋势分析的书籍，毕竟书名听起来比较宏观。但当我翻开关于“新能源储能系统中的电化学界面稳定性”的部分时，才意识到自己完全低估了它的内涵。这本书的论述风格极其严谨，带着一种近乎“科学侦探”的探究精神。它并没有仅仅罗列不同电池体系的优缺点，而是花了极大的篇幅去剖析“固态电解质与正极材料界面处锂枝晶的形成机理”。作者通过原位（in-situ）电镜观察数据，清晰地还原了枝晶在不同充放电倍率下的三维生长路径，这对于理解电池衰退的根本原因至关重要。书中对SEI（固体电解质界面）膜演变的化学动力学分析，也展现了作者扎实的电化学功底，对阻抗谱（EIS）的解释细致入微，几乎手把手教你如何从复杂的阻抗图谱中提取出界面阻抗和体相阻抗的准确数值。这本书的价值在于，它不仅展示了当下的技术前沿，更重要的是，它揭示了如何用最基础的电化学原理去解决最棘手的工程难题。

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我对“生物兼容性界面研究”领域的书籍一向抱有较高的期待，因为这是一个跨学科的敏感地带。而这本《XX》恰恰在这方面取得了令人信服的平衡。它成功地将生物化学、高分子物理以及医学工程学这三个领域的内容无缝衔接起来。我尤其欣赏它对“细胞外基质（ECM）模拟材料”的讨论，作者不仅详细介绍了水凝胶的交联密度如何影响细胞迁移速度，还引入了先进的流变学测试方法来量化这些微环境的粘弹性。书中对“蛋白吸附动力学”的建模部分非常精妙，它考虑了pH值、离子强度和表面电荷密度这三个变量的耦合效应，使得预测结果比传统的Langmuir吸附模型准确度提高了至少一个数量级。对于我从事植入式医疗器械涂层设计的工作而言，这本书提供了一个全新的、基于物理化学机制的评估框架，而不是仅仅停留在生物学活性的表面观察。这种跨学科的深度整合，使得这本书超越了一般的专业参考书的范畴，真正具有指导前沿研发的潜力。

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这本书简直是科技爱好者和材料科学领域新手的福音！我花了整整一个周末沉浸在“新型复合材料的微观结构与宏观性能解析”的章节中，简直不敢相信作者能把如此复杂的概念讲解得如此清晰易懂。它不是那种枯燥的教科书，而是像一位经验丰富的导师在跟你面对面交流。书中对不同晶体结构的应力-应变曲线分析得非常到位，特别是引入了有限元分析（FEA）的实例部分，让我这个刚接触模拟软件的新手茅塞顿开。更让我惊喜的是，作者并没有停留在理论层面，而是大量引用了近五年内顶级期刊的最新研究成果，比如关于自修复高分子材料在极端环境下的力学行为，提供了大量的实验数据和对比图表。我尤其喜欢它对“界面”这个概念的深入剖析，阐述了不同相界面如何主导整个材料的最终表现，这对于我目前在做的涂层附着力优化工作提供了全新的思路和理论支撑。这本书的结构编排也非常人性化，每一章末尾都有“思考与延伸”的小节，引导读者去探索更深层次的问题，真正做到了启发式教学。毫不夸张地说，这本书让我对下一阶段的研究方向有了更坚实的基础和更广阔的视野。

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这本书的编辑排版和内容组织风格，与我过去阅读的任何一本关于“先进制造工艺与质量控制”的书籍都截然不同，散发着一种务实到近乎苛刻的工业美学。它没有花哨的彩色插图，但每一张黑白的流程图和参数曲线图都精准无比，直击核心。我印象最深的是它对“增材制造过程中的残余应力监测与调控”这一章节的论述。作者没有使用空泛的术语，而是详尽列举了激光熔覆和电子束选区熔化（EBM）两种工艺中，不同扫描策略下热梯度变化的数值模拟结果，并提供了实时反馈系统的硬件集成方案建议。这种深入到具体操作层面的细节描述，对于车间一线的工艺工程师来说价值连城。更值得称赞的是，书中对“表面粗糙度”的量化分析，它引入了新的多尺度分形几何模型来描述疲劳裂纹的萌生点，这在标准的表面工程文献中是相当罕见的。总的来说，这本书像是一份精心准备的“工艺手册+前沿研究报告”的混合体，让你在学习理论的同时，立刻就能在生产线上找到对应的实施方法。

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