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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Tilley, R.J.D.

出品人:

頁數:270

译者:

出版時間:2006-8

價格:499.00元

裝幀:Pap

isbn號碼:9780470018217

叢書系列:

圖書標籤:

• 材料
• 晶體及晶體結構
• 晶體
• 無機化學
• #原版
• 晶體學
• 晶體結構
• 固體物理
• 材料科學
• 礦物學
• 化學
• 物理學
• X射綫衍射
• 結構分析
• 材料性質

礦物晶體學導論：從微觀結構到宏觀形貌的探索 作者：[作者姓名，此處留空，以模擬真實書籍的風格] 齣版日期：[齣版年份，此處留空] 本書的宗旨與定位 本書旨在為初學者和希望係統梳理基礎知識的專業人士，提供一本全麵而深入的礦物晶體學導論。我們專注於揭示構成我們周圍無機世界的固體物質——礦物——其內部結構和外部形態的內在聯係。不同於側重於特定材料（如半導體或生物礦化）的專業書籍，本書的視角是廣闊的，涵蓋瞭晶體學的基本原理、對稱性的數學描述、晶體生長動力學，以及礦物集閤體的形成過程。 我們的核心目標是建立一座橋梁，連接抽象的幾何點陣理論與實際觀察到的礦物形態、物理性質之間的關係。通過詳盡的圖解、詳盡的實例分析，並輔以必要的數學工具，讀者將能夠建立起對晶體世界一個紮實、直觀的理解框架。 --- 第一部分：晶體學的基石——有序與對稱 本部分是構建晶體學理解的基石，側重於定義“晶體”的本質，並引入描述其內部結構所需的數學語言。 第一章：什麼是晶體？從有序到周期性 本章首先界定瞭晶體的概念，將其與無定形物質（玻璃體）進行明確區分。我們將深入探討長程有序（Long-Range Order）的物理意義，並介紹晶體學中至關重要的概念——點陣（Lattice）。 點陣的基礎概念： 布拉維點陣（Bravais Lattices）的七大晶係及其十四種點陣類型的係統介紹。我們不僅會展示它們的幾何結構，還會探究它們如何通過基礎的平移嚮量來構建無限的三維周期性結構。 晶胞的選取： 原胞（Primitive Cell）與顯胞（Conventional Cell）的選擇對描述結構的影響，以及為什麼特定的晶胞選擇在特定晶係中更為方便和常用。 晶麵、晶嚮與晶綫： 米勒指數（Miller Indices）係統的完整介紹。重點闡述如何從晶麵指數推導齣晶麵間距和晶帶（Zone）的概念。不同指數的晶麵在物理性質（如解理和光性）中的重要性將被詳細討論。 第二章：晶體對稱性的幾何語言 對稱性是晶體學的靈魂。本章將帶領讀者進入三維空間中的對稱操作世界，這是理解礦物宏觀形態與微觀結構一緻性的關鍵。 元素操作的識彆： 鏇轉軸（2, 3, 4, 6倍）、反射麵、反演中心、以及復閤操作（如鏇角軸）。每一個操作的幾何定義和在晶體學中的具體錶現將通過大量圖示進行闡明。 點群與空間群： 晶體學點群（Crystallographic Point Groups）的係統介紹，共有32個點群。隨後，我們將介紹更復雜的空間群（Space Groups）概念，解釋如何通過引入平移對稱元素（滑移麵和螺鏇軸）來達到230個空間群。本章將強調，一個礦物的宏觀對稱性僅由其點群決定。 歐拉角與晶體方位： 如何在三維空間中準確描述晶體的取嚮，為後續的衍射和光學測量做準備。 --- 第二部分：從原子排布到物性——結構與性質的耦閤 在掌握瞭基本的幾何描述後，本部分將深入結構層麵的細節，探究原子如何填充點陣，以及這種填充方式如何決定礦物的物理和化學性質。 第三章：晶體結構與化學鍵閤 本章聚焦於原子在點陣位置上的實際填充，並探討將這些原子束縛在一起的化學作用力。 結構的一般描述： 結構基元（Structural Unit）的概念，如何將晶體視為基本結構單元的周期性重復。重點討論瞭離子晶體、共價晶體、金屬晶體和分子晶體在結構上的典型錶現和差異。 配位幾何與半徑比： 介紹配位數（Coordination Number）的概念，特彆是離子化閤物中，配位數如何受限於離子半徑比。保林規則（Pauling’s Rules）的詳細解讀及其在預測礦物結構穩定性中的應用。 晶體缺陷的必要性： 理想晶體在現實中並不存在。本章將詳細介紹點缺陷（空位、間隙原子、置換原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界）的類型及其對礦物機械強度、導電性和擴散過程的影響。 第四章：結構決定性質——物理性質的晶體學解釋 晶體內部的各嚮異性結構必然導緻其物理性質的各嚮異性。本章將係統性地分析這種對應關係。 光學性質的張量描述： 雙摺射（Birefringence）的起源，雙摺射率（$n$）如何作為張量在不同晶嚮上的取值。偏振光通過礦物時的行為分析，偏光顯微鏡下礦物的特徵錶現與結構的關係。 機械性能： 解理麵（Cleavage）的幾何起源——弱鍵閤方嚮的體現。硬度（Mohs Scale）的晶體學解釋，以及彈性常數張量與晶體結構強度的關係。 熱學與電學性質： 熱膨脹的各嚮異性。離子晶體中的電導率和介電常數的結構依賴性。 --- 第三部分：晶體生長與形態的演化 晶體從原子級彆有序聚集到宏觀可見的晶體形態是一個動態過程。本部分探討瞭晶體生長的動力學和形態的外部錶現。 第五章：晶體的形成與生長動力學 本章將討論礦物如何從溶液、熔體或氣相中結晶齣來。 成核（Nucleation）： 均相成核與非均相成核的理論差異。臨界核半徑和過飽和度的概念。 生長機製： 錶麵擴散、螺鏇雙晶生長機製的介紹。理解為什麼真實晶體的錶麵並非總是完美的平整界麵。 生長速率與形態控製： 影響晶體生長速率的因素（溫度、濃度、雜質）。不同生長條件如何導緻不同晶習（Habit）的齣現，而非僅僅遵循理想的幾何形態。 第六章：晶體形態的幾何學與晶體化學的融閤 本章連接瞭理論形態學和實際觀察到的礦物外形。 形態學基礎： 晶體外形（Form）的定義——由相同對稱要素定義的晶麵集閤。常見晶麵類型的介紹（立方體、菱形、柱狀等）。 懷氏定律（Haüy's Law）與擬晶現象： 宏觀晶體如何由微小的結構單位（類晶簇）堆疊而成。對擬晶（Pseudomorphs）的討論，即一種礦物取代另一種礦物，但保留瞭原礦物的外形，揭示瞭形態學記錄的化學變化曆史。 集閤體與生長習性（Habit）： 討論晶體如何在競爭性生長中形成集閤體，例如樹枝狀、放射狀、粒狀或葡萄狀的集閤體形態，及其在岩石學中的意義。 --- 結論：晶體學在現代科學中的地位 全書最後將迴顧晶體學的核心思想，並簡要探討其在材料科學、地球科學和高科技領域（如半導體製造、材料設計）中的持續重要性。本書提供的理論框架不僅解釋瞭已知礦物的性質，更為理解和設計具有特定功能的新型晶體材料奠定瞭堅實的基礎。 附錄： 關鍵晶體學符號錶、常見礦物晶係歸屬速查錶。

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這本書是一次真正意義上的思維拓展，它讓我看到瞭科學研究的無窮魅力。《Crystals and Crystal Structures》的作者在講解晶體學時，並沒有拘泥於傳統的教科書模式，而是用一種非常靈活和創新的方式，將那些看似遙不可及的科學理論，變得生動而充滿趣味。我尤其欣賞書中關於“衍射圖樣”的解讀，它用一種非常直觀的方式，展示瞭如何從一個二維的衍射圖像中，推斷齣三維的晶體結構。這種“抽絲剝繭”的推理過程，讓我感到非常過癮。而且，書中還提到瞭晶體學在考古學和藝術品鑒定中的應用，這讓我看到瞭科學知識的跨界融閤，以及它在各個領域所能發揮的巨大作用。我甚至開始留意身邊的各種裝飾品，嘗試去思考它們背後的晶體學原理。總之，這本書不僅僅是一次知識的學習，更是一次思維的啓迪，它讓我用一種全新的、更具創造性的方式去觀察和理解世界。

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這本書真的讓我眼前一亮，它以一種非常獨特的方式，將抽象的晶體學知識與生動的生活實例相結閤。我一直覺得晶體學是一個非常高深的領域，充滿瞭復雜的公式和圖錶，但《Crystals and Crystal Structures》這本書完全打破瞭我的這種刻闆印象。作者在介紹晶體結構時，並沒有直接給我灌輸概念，而是從我日常生活中熟悉的例子入手，比如糖晶的形成，或者金屬的延展性。通過這些具體的例子，我纔慢慢理解瞭為什麼晶體的形狀如此規則，以及這種規則性是如何影響物質性質的。書中對“晶麵”、“晶嚮”的解釋，雖然是抽象的概念，但通過作者的生動描繪，我仿佛真的能夠“看到”原子在空間中的排列方式。我特彆喜歡書中關於“衍射”原理的講解，它就像一個神奇的工具，能夠讓我們“看透”晶體內部的結構。作者用非常通俗易懂的語言，解釋瞭X射綫如何與晶體發生相互作用，從而揭示齣原子排列的奧秘。這讓我對接下來的內容充滿瞭期待，因為我知道，理解瞭這些基本原理，就能理解很多關於材料的有趣現象。而且，我發現書中對晶體學曆史的介紹也很有意思，那些偉大的科學傢們是如何一點點地探索齣這些知識的，他們的故事充滿瞭智慧和堅持。總之，這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪，它讓我用全新的視角去觀察和理解周圍的世界。

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我必須說，《Crystals and Crystal Structures》這本書的內容非常豐富，它涵蓋瞭從晶體學基礎理論到實際應用的各個方麵。作者在講解時，不僅注重理論的深度，更強調知識的實用性，這讓我感到非常受益。我尤其喜歡書中關於“相變”的章節，它解釋瞭為什麼有些材料在溫度或壓力改變時，會發生晶體結構的轉變，從而導緻性質的變化。這種對材料動態變化的理解，對於從事材料研究的人來說至關重要。而且，書中還提到瞭晶體工程的概念，即如何通過控製晶體生長過程，來獲得具有特定性能的材料。這讓我看到瞭晶體學在現代科技發展中的巨大潛力。我甚至開始思考，我們生活中遇到的很多高科技産品，其核心部件都離不開對晶體結構的精準控製。這本書，不僅僅是一本教科書，更是一扇通往未來科技的窗口，讓我對材料科學的前景充滿瞭無限的遐想。

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我真的被《Crystals and Crystal Structures》這本書的邏輯嚴謹性和知識深度所摺服。作者在構建整個知識體係時，就像是一位經驗豐富的建築師，從最基礎的地基開始，一步步嚮上搭建。我一直認為晶體學是一個非常需要空間想象力的領域，但這本書中的圖解和模型，將那些抽象的三維結構清晰地呈現在我眼前，讓我仿佛能夠親手觸摸到原子在空間中的排列。我特彆喜歡書中關於“密堆積結構”的講解，它用一種非常直觀的方式，展示瞭原子是如何以最有效率的方式堆疊在一起，形成各種晶體結構的。這種對細節的關注，讓我能夠真正理解不同晶體結構之間差異的根源。而且，書中對“布拉格定律”的推導和應用，雖然涉及一些數學公式，但作者的講解非常清晰，讓我能夠理解X射綫衍射是如何成為研究晶體結構的利器的。這讓我對接下來的內容充滿瞭好奇，因為我知道，掌握瞭這一基本原理，就能理解很多關於材料科學的先進技術。總而言之，這本書不僅傳遞瞭知識，更重要的是培養瞭我一種科學探究的精神，讓我學會如何從微觀層麵去理解宏觀世界的運作。

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我必須說，《Crystals and Crystal Structures》這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期，它不僅僅是一本關於晶體結構的科普讀物，更是一次深入瞭解物質本質的哲學之旅。作者在講解晶體學基本原理時，那種嚴謹又不失優雅的邏輯推理，讓我對科學研究的方法論有瞭更深的認識。我印象最深刻的是關於“對稱性”的章節，它不僅僅停留在幾何層麵的討論，而是將對稱性上升到瞭物理性質和化學反應的根本原因。理解瞭不同晶係和空間群之間的細微差彆，就能明白為什麼有些材料具有導電性，有些是絕緣體，而有些則擁有奇妙的光學性質。作者並沒有迴避那些略顯復雜的數學描述，但通過巧妙的比喻和層層遞進的講解，即便是我這樣沒有深厚物理背景的讀者，也能大緻領會其精髓。更讓我著迷的是，這本書探討瞭晶體結構如何影響材料的宏觀性能，從超導材料到生物分子，晶體學的原理無處不在。我開始重新審視那些看似普通的材料，它們內部錯綜復雜的原子排列，竟然是決定其功能的關鍵。書中對晶體生長過程的描述也充滿瞭詩意，那種從無序到有序的轉變，仿佛是生命起源的縮影。而且，作者在討論晶體缺陷時，並沒有將其視為“錯誤”，而是強調瞭這些“缺陷”在某些情況下對材料性能的優化作用，這顛覆瞭我過去的一些固有認知。這本書真正讓我感受到，科學的魅力在於它能夠揭示事物的本質，並在看似雜亂無章的現象中發現深刻的規律。

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《Crystals and Crystal Structures》這本書給我的感覺是，它在知識的海洋中，為我劃定瞭一條清晰而引人入勝的航綫。作者在介紹晶體結構時，非常注重邏輯的連貫性，讓每一個概念都建立在前一個概念的基礎上，從而避免瞭學習過程中的斷裂感。我特彆喜歡書中關於“晶界”和“晶疇”的討論，它讓我明白，即使是看似均勻的材料，內部也可能存在著復雜的結構特徵，而這些特徵往往是決定材料性能的關鍵。這種對微觀世界精細結構的關注，讓我對材料的理解達到瞭一個新的高度。而且，書中還提到瞭晶體學在生物學領域的應用，例如蛋白質的晶體結構研究，對於理解生命過程至關重要。這讓我意識到，晶體學的原理，並非局限於無機材料，而是貫穿於自然界的方方麵麵。總之，這本書不僅擴展瞭我的知識視野，更重要的是，它培養瞭我一種嚴謹細緻的科學思維，讓我學會如何從微觀層麵去分析和解決問題。

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不得不承認，《Crystals and Crystal Structures》這本書的魅力在於它能夠將那些原本晦澀難懂的科學概念，轉化為令人著迷的故事和視覺體驗。作者在講解晶體學理論時，非常注重細節和邏輯的嚴謹性，但同時又巧妙地避免瞭枯燥的學術術語堆砌。我尤其欣賞書中對“點群”和“空間群”的介紹，雖然這些概念聽起來有些抽象，但作者通過一係列的類比和圖示，讓我能夠清晰地理解不同對稱操作組閤的意義，以及它們如何最終決定瞭晶體的結構類型。這種循序漸進的教學方法，讓我感到非常有成就感，仿佛是在一步步解鎖晶體世界的密碼。而且，書中對晶體缺陷的討論也讓我受益匪淺，它顛覆瞭我過去認為“完美”纔是優越的觀念。我瞭解到，正是這些“不完美”，賦予瞭許多材料獨特的功能，例如金屬的強度和韌性，很大程度上就取決於位錯的存在。作者在分析這些缺陷時，不僅解釋瞭其形成原因，還探討瞭它們對材料性能的影響，這讓我對材料科學有瞭更深刻的認識。這本書讓我明白瞭，科學研究往往是在細微之處發現規律，並在看似微不足道的現象中挖掘齣巨大的潛力。

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哇，這本書簡直是我一直在尋找的入門讀物！當我翻開《Crystals and Crystal Structures》時，我真的對晶體世界充滿瞭好奇。它用一種非常平易近人的方式，一點點地揭開瞭那些隱藏在日常事物中的美麗幾何圖案。我總是對玻璃、寶石，甚至是我們傢廚房裏的鹽粒感到好奇，它們為什麼會有如此規則的外形？這本書就像一把鑰匙，解鎖瞭我對這些問題的答案。作者並沒有一開始就拋齣復雜的公式和晦澀的理論，而是從一些非常直觀的例子開始，比如雪花的美麗對稱性，或者石英晶體的六邊形棱柱。然後，它慢慢地引導我理解這些宏觀現象背後的微觀規律。我特彆喜歡它對“晶格”概念的解釋，那種無限重復的抽象模型，竟然能夠如此精確地描述齣真實世界中無數種晶體的結構。書中大量的插圖和圖示也幫瞭我大忙，它們不僅僅是裝飾，更是幫助理解抽象概念的“翻譯器”。例如，當我看到那些清晰展示原子排列的三維模型時，我纔真正體會到不同晶體結構之間細微差彆的巨大影響。作者還巧妙地引入瞭一些曆史故事，比如早期科學傢們是如何一步步摸索齣晶體學基本原理的，這讓整個閱讀過程充滿瞭趣味性，也讓我覺得科學的進步是如此 the result of persistent curiosity and brilliant observation. 我甚至開始留意身邊各種材料的錶麵，嘗試去辨認它們的晶體形態，這真是一種全新的觀察世界的方式。對於任何一個對自然界隱藏的秩序感到好奇的人來說，這本書都是一個絕佳的起點，它點燃瞭我繼續深入探索的興趣。

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《Crystals and Crystal Structures》這本書就像是一位博學的嚮導，帶領我踏上瞭一段探索物質內部秩序的奇妙旅程。作者在介紹晶體學時，並沒有直接拋齣大量的專業術語，而是從最容易理解的宏觀現象入手，例如礦物的晶形，或者冰晶的形態。我一直覺得這些美麗的自然現象背後一定有著深刻的科學原理，而這本書，恰恰為我揭示瞭這一切。我特彆喜歡書中關於“晶係”和“點陣”的講解，作者用非常形象的比喻，讓我能夠理解這些抽象的幾何概念。例如，將晶係比作不同的“框架”，而點陣則是這個框架中重復的基本單元，這種類比非常到位。而且，書中還巧妙地將晶體結構與物質的物理性質聯係起來，例如導電性、磁性等等，讓我深刻地理解瞭“結構決定性質”這一核心理念。我甚至開始注意到，很多我們日常使用的材料，它們的性能都與晶體結構息息相關，而這本書，就是幫助我理解這些聯係的絕佳鑰匙。總之，這本書不僅增長瞭我的知識，更重要的是，它讓我用一種全新的、更深入的視角去審視我所生活的這個物質世界。

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我得說，《Crystals and Crystal Structures》這本書為我打開瞭一扇通往微觀世界的大門，它讓我深刻地認識到，我們身邊的物質世界，其美妙之處遠不止於我們肉眼所見。作者用一種非常引人入勝的方式，將晶體學這個看似枯燥的學科，變得栩栩如生。我一直對寶石的閃耀光芒感到著迷，但從未想過，其背後的原因竟然與原子排列的精確性息息相關。這本書詳細地解釋瞭不同寶石之所以呈現齣不同顔色和光學特性的根源，讓我對這些天然藝術品有瞭更深的敬意。我特彆喜歡書中關於“多晶體”和“單晶體”的討論，以及它們在材料性能上的巨大差異。這種對微觀結構的深刻理解，能夠直接解釋為什麼金屬可以被加工成各種形狀，而陶瓷卻相對脆硬。作者在介紹晶體生長過程時，那種從混沌到有序的演變，仿佛是大自然最精妙的雕塑藝術。而且，書中還提到瞭晶體學在現代科技中的廣泛應用，從半導體芯片到新型催化劑，晶體結構的優化是實現高性能的關鍵。這讓我意識到，晶體學不僅僅是基礎科學，更是推動技術進步的重要驅動力。我甚至開始反思，我們生活中接觸到的各種材料，它們的性能可能都隱藏著晶體學方麵的秘密，而這本書，正是幫助我揭開這些秘密的絕佳指南。

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