Modern Surface Technology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Bach, Friedrich-Wilhelm (EDT)/ Laarmann, Andreas (EDT)/ Wenz, Thomas (EDT)/ Nakhosteen, C. Benjamin

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2006-10

价格:224.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527315321

丛书系列:

图书标签:

• 表面技术
• 材料科学
• 工程学
• 涂层
• 薄膜
• 表面处理
• 纳米技术
• 腐蚀防护
• 摩擦学
• 现代技术

好的，这是一本名为《Advanced Materials Synthesis and Characterization》的图书简介： --- Advanced Materials Synthesis and Characterization 深入探索前沿材料的构建、表征与应用 书籍概述 《Advanced Materials Synthesis and Characterization》是一部全面而深入的学术专著，旨在为材料科学、化学工程、物理学以及相关领域的研究人员、高级研究生和行业专业人士提供一个理解和掌握现代先进材料制备技术与精密表征方法的权威指南。本书的核心目标是弥合基础理论与尖端实验实践之间的鸿沟，重点关注那些在能量转换、信息技术、生物医学以及环境科学等关键领域具有革命性潜力的功能性材料。 本书摒弃了传统材料学教材中过于宏观或基础的叙述方式，而是聚焦于精确控制和原子级理解。我们深信，材料的宏观性能与其微观结构及化学态息息相关，因此，本书的叙事逻辑紧密围绕“如何精确设计并合成出具有特定结构的材料，以及如何利用最先进的手段揭示其结构-性能关系”这一主线展开。 全书内容结构严谨，从基础的晶体生长理论出发，逐步深入到复杂纳米结构与多相材料的界面工程，最终落脚于先进的表征技术链条。我们特别强调了原位（In-situ）和非平衡态制备方法的讨论，这代表了当前材料科学研究的最前沿方向。 核心内容模块详解 本书共分为五大部分，共计二十章，涵盖了从原子层面到宏观器件集成的完整流程。 第一部分：功能化材料的理论基础与设计原理 (Fundamentals and Design Principles for Functional Materials) 本部分为理解后续复杂合成奠定理论基石。我们首先回顾了固态物理中对能带理论和晶体场理论的最新修正，重点讨论了缺陷工程（Defect Engineering）在调控材料电学和光学性质中的核心作用。 第一章：热力学与动力学在材料生长中的协同作用： 深入探讨了成核、界面能与生长速度的相互制约关系，引入了相场模拟（Phase Field Modeling）在预测复杂结构演化中的应用。 第二章：界面与表面能的精确控制： 详细分析了异质结（Heterostructures）的形成机制，以及通过表面修饰实现润湿性、催化活性和电子传输特性的调控策略。 第三章：拓扑材料的设计导则： 概述了拓扑绝缘体和拓扑半金属的电子结构特征，并提出了基于第一性原理计算的先验材料筛选方法。 第二部分：高级合成技术与精确结构控制 (Advanced Synthesis Techniques and Precise Structure Control) 本部分是全书的实践核心，详细介绍了当前主导高性能材料制备的几种关键技术，强调了如何实现对形貌、尺寸和内部缺陷的纳米级乃至原子级控制。 第四章：原子层沉积（ALD）的反应动力学与表面化学： 区别于传统的薄膜技术，本书深入探讨了ALD过程中的自限制（Self-limiting）反应机制，并展示了如何利用多组分ALD实现复杂氧化物和氮化物的超薄、高精度涂层。 第五章：溶液法与溶剂热合成的精细调控： 重点讨论了通过精确控制pH值、前驱体浓度和反应温度梯度来引导纳米晶体（如量子点、金属有机框架MOFs）生长特定晶面的技术。 第六章：定向生长与外延技术（Epitaxy）： 详述了分子束外延（MBE）和化学气相沉积（CVD）在制备高质量单晶薄膜和超晶格结构中的应用，特别是对于半导体异质结的应变工程（Strain Engineering）。 第七章：非平衡态制备：快速烧结与高熵合金的形成： 探讨了利用放电等离子烧结（SPS）等快速热处理技术，如何绕过传统热力学路径，合成出具有独特微观结构的材料。 第三部分：多维功能材料的构建 (Fabrication of Multi-Dimensional Functional Materials) 针对当前研究热点，本部分专门讨论了零维（纳米颗粒）、一维（纳米线/管）、二维（二维材料）以及三维多孔结构的功能化制备。 第八章：二维材料的剥离、生长与功能化： 专注于石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）的自下而上（Bottom-up）生长方法，以及如何通过插层技术（Intercalation）改变其电子特性。 第九章：多孔材料的孔隙结构工程： 详细介绍了通过模板法、自组装技术来设计和实现具有特定孔径分布和表面官能团的催化剂载体和吸附剂。 第十章：复合材料的界面相控制： 研究了如何通过共混、原位反应或界面化学处理，优化纳米填料与基体之间的相容性和界面结合力，以实现协同增强效应。 第四部分：先进材料的精密表征技术 (State-of-the-Art Characterization Techniques) 本部分全面介绍了用于解析材料微观结构、化学态、电子结构和动态行为的先进表征工具，强调了多模态联用的重要性。 第十一章：高空间分辨率的电子显微学（TEM/STEM）： 深入讲解了球差校正透射电镜（Aberration-Corrected TEM）在识别原子尺度缺陷、晶格位错和界面结构方面的应用，特别是EELS（电子能量损失谱）对元素价态的定量分析。 第十二章：同步辐射与中子散射的应用： 重点介绍了如何利用高能量X射线进行原位和非原位的结构探测，例如同步辐射衍射在研究材料在工作状态下的相变和应力分布。 第十三章：表面敏感的谱学方法： 讨论了X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）以及二次离子质谱（SIMS）如何提供精确的元素分布和化学键合信息。 第十四章：动态与原位表征技术： 涵盖了在反应条件下（如高温、高压、光照或电化学循环中）实时监测材料结构变化的先进技术，如原位拉曼光谱和时间分辨X射线吸收谱。 第五部分：材料性能的关联与器件集成 (Property Correlation and Device Integration) 最后一部分将合成与表征的结果连接起来，探讨如何将对微观结构的理解转化为宏观器件性能的提升。 第十五章：结构缺陷对电荷输运的影响： 分析了晶界、空位和位错如何作为陷阱态或散射中心，系统性地评估其对导电性、载流子迁移率的影响模型。 第十六章：光电材料的激子动力学与界面效应： 探讨了在钙钛矿太阳能电池、LED等器件中，材料界面处的电荷分离效率和界面态对器件寿命的关键作用。 第十七章：机械性能的尺寸效应与本构关系： 阐述了在微纳尺度下，材料的强度、韧性与表面效应、内部应力场的复杂关系，并引入了晶体塑性有限元分析（CPFEM）。 第十八章：高通量实验与计算材料学（Materials Informatics）： 介绍了如何结合自动化合成平台（Robotic Synthesis）和机器学习算法，加速新型功能材料的发现和优化过程。 --- 本书的特色 1. 前沿性与深度并重： 内容紧密跟踪近五年材料科学领域的重大突破，尤其侧重于纳米技术、界面科学和计算辅助设计。 2. 实用性指导： 每一合成章节后都附有“实验控制要点（Critical Control Points）”总结，便于研究人员快速理解实验参数的敏感性。 3. 跨学科视野： 本书成功融合了凝聚态物理、化学合成、材料工程和先进分析方法学，构建了一个完整的材料创新生态图景。 《Advanced Materials Synthesis and Characterization》不仅仅是一本参考书，更是一份通往未来材料技术创新的路线图。通过本书，读者将掌握从“构想”到“实现”并“验证”高性能功能材料的完整知识体系。

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