Molecular and Nano Electronics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science

作者:Seminario, Jorge M. 编

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2006-12-25

价格:USD 230.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444527257

丛书系列:

图书标签:

Molecular Electronics
Nanoelectronics
Nanotechnology
Materials Science
Physics
Chemistry
Semiconductors
Electronic Devices
Quantum Mechanics
Nanoscience

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具体描述

The aim of "Molecular and Nano Electronics: Analysis, Design and Simulation" is to draw together contributions from some of the most active researchers in this new field in order to illustrate a theory guided-approach to the design of molecular and nano-electronics. The field of molecular and nano-electronics has driven solutions for a post microelectronics era, where microelectronics dominate through the use of silicon as the preferred material and photo-lithography as the fabrication technique to build binary devices (transistors). The construction of such devices yields gates that are able to perform Boolean operations and can be combined with computational systems, capable of storing, processing, and transmitting digital signals encoded as electron currents and charges. Since the invention of the integrated circuits, microelectronics has reached increasing performances by decreasing strategically the size of its devices and systems, an approach known as scaling-down, which simultaneously allow the devices to operate at higher speeds. This book includes solutions for researchers working in this area. It features contributions from some of the most active researchers in the field of nano-electronics.

好的，这是一份针对一本名为《Molecular and Nano Electronics》的图书的图书简介草稿，这份简介不会提及该书的任何具体内容，而是专注于描述与其主题相关但不同的领域，力求详尽且自然。 --- 书籍简介：跨越宏观与微观的材料科学前沿探索书名：《材料结构与性能的尺度效应研究》主题聚焦：宏观材料的结构演变、界面物理、以及热力学与动力学的耦合机制。本书深入探讨了材料科学中一个至关重要的领域：材料的宏观性能如何受其内部结构，特别是微米尺度乃至亚微米尺度的结构特征所支配。我们的视角避开了极端的纳米尺度量子效应，转而关注在传统工程应用和基础物理研究中更为普遍的、涉及晶体学、界面行为和缺陷工程的复杂相互作用。第一部分：晶体结构与缺陷工程的宏观表现本部分首先回顾了固体物理学的基本原理，重点阐述了晶体结构的周期性、晶格振动（声子）的集体行为，以及这些基本属性如何决定材料的宏观热力学响应。我们细致分析了位错理论的经典发展，特别是位错线的运动、交互作用及其对材料塑性变形的贡献。我们详细考察了晶界和孪晶界的结构特征。晶界不仅仅是两个晶粒的交界面，它们是应力集中点、杂质偏聚区和相变起始核。本书通过高分辨率电子显微镜（TEM/SEM）的宏观图像分析技术，结合电子背散射衍射（EBSD）数据，揭示了晶界在材料疲劳和蠕变过程中的演化路径。例如，在高熵合金（HEA）的研究中，我们探讨了晶界扩散对高温稳定性的影响，这完全基于宏观扩散方程和界面能的计算，而非电子级别的细节。缺陷工程在这一部分占据核心地位。我们讨论了点缺陷（如空位、间隙原子）在材料烧结、热处理过程中的动态平衡。这些缺陷的浓度和分布直接调控了材料的电学传输（例如，半导体掺杂的经典模型）和机械强度。书中对扩散理论的阐述，侧重于菲克定律在不同温度梯度下的应用，以及如何利用这些知识来优化工业热处理工艺，例如渗碳和氮化。第二部分：界面物理与异质结的宏观热力学材料性能的显著提升往往发生在不同材料的交界处。本书将“界面”定义为具有不同晶体取向、化学势或结构失配的区域，并从热力学平衡的角度来分析其行为。我们深入研究了薄膜沉积过程的物理化学基础，重点是化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）中气-固界面的反应动力学。这里的讨论集中于原子层级的沉积速率、应力演变和界面粗糙度对宏观薄膜厚度和均匀性的影响。我们利用X射线反射（XRR）技术来量化界面反射率，推导膜层厚度的精确数值，这些分析都基于经典的光学模型。界面处的电子结构和电荷转移虽然是微观现象，但我们将其转化为宏观可测量的参数，例如界面势垒高度和接触电阻。我们讨论了金属-陶瓷界面、金属-聚合物界面的润湿性问题，运用杨氏方程的扩展形式来预测接触角和表面能的平衡状态。对异质结的分析，主要围绕热电效应和温差电势的产生，这些效应的有效性被量化为宏观的热电优值（ZT），而ZT的计算依赖于电导率、塞贝克系数和热导率的宏观测量。第三部分：复杂介质中的场耦合与输运现象本部分转向描述多场耦合作用下材料的响应，这是现代工程材料设计中不可避免的挑战。我们重点关注电磁场、机械应力和温度场之间的相互作用。压电效应与铁电性的研究是本章的重点之一。我们采用本构关系来描述应变与电位移场之间的线性（或非线性）耦合。材料的宏观极化强度、居里温度以及这些参数在外部电场和机械载荷下的漂移，是分析的核心。我们讨论了如何通过优化陶瓷粉体的烧结密度和取向来最大化其机电耦合系数，这完全依赖于对介质极化电荷的宏观积分。在热输运方面，我们侧重于各向异性材料（如复合材料或单晶体）中的热流体动力学模型。这包括建立考虑界面热阻（Kapitza电阻）的多尺度热传导方程，并利用有限元分析（FEA）模拟热应力在结构件中的分布，例如在航空航天热防护系统中的应用。最后，我们探讨了电化学系统中的界面行为，特别是腐蚀和电池电极材料的体积膨胀/收缩问题。这里的核心是理解电化学反应速率与电极材料在电解质中的离子扩散速度之间的限制关系。我们使用电化学阻抗谱（EIS）技术来分离不同时间尺度的弛豫过程，从而量化电荷转移电阻和固态电解质的离子电导率，这些参数直接决定了电池的充放电性能。总结而言，本书旨在为材料科学家和工程师提供一个坚实的框架，以理解和量化材料从微观结构起伏到宏观可观测性能转变的全过程，特别强调在工程尺度上对结构、热力学和场响应的精确控制。