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出版者:Wiley-Liss

作者:Jena, Bhanu P. (EDT)/ Horber, J. K. Heinrich (EDT)

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2006-07-18

价格:USD 153.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471396284

丛书系列:

图书标签:

Force Microscopy
Atomic Force Microscopy
Scanning Probe Microscopy
Nanotechnology
Surface Science
Materials Science
Biophysics
Microscopy
Nanomaterials
Instrumentation

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具体描述

A complete examination of the uses of the atomic force microscope in biology and medicine This cutting-edge text, written by a team of leading experts, is the first detailed examination of the latest, most powerful scanning probe microscope, the atomic force microscope (AFM). Using the AFM, in combination with conventional tools and techniques, readers gain a profound understanding of the cell, subcellular organelles, and biomolecular structure and function. The text begins with three chapters describing the molecular machinery and mechanism of cell secretion and membrane fusion in cells, using approaches that combine AFM, electron microscopy, X-ray diffraction, photon correlation spectroscopy, molecular biology, biochemistry, and electrophysiology. The discovery of a new cellular structure the "porosome" or fusion pore--the cells secretory machinery, the molecular mechanism of membrane fusion in cells, and the expulsion of intravesicular contents during cell secretion are outlined in the first three chapters. The book also covers: Identification of the "porosome" in the growth hormone secreting cell of the pituitary gland Probing the structural and physical properties of microbial cell surfaces Scanning probe microscopic characterization of the higher plant cell wall and its components Case studies of nano drug delivery systems using engineered dendrimers AFM techniques for studying living cells Investigating the intermolecular forces of leukocyte adhesion molecules Protein-protein interactions Micromechanical properties of lipid bilayers and vesicles The text concludes with four chapters that examine new and emerging approaches in the use of force microscopy in biology and medicine. This text is ideal for advanced undergraduate and graduate students and researchers in cell and molecular biology, genetics, genomics, physiology, neuroscience, biophysics, and biochemistry. Not only does it provide the theory, but also practical considerations such as the selection of the right tools and approach.

好的，这是一份关于一本名为《Advanced Materials Characterization Techniques》的图书简介，该书聚焦于现代材料科学领域中用于表征物质结构、性能和行为的尖端技术。 --- 图书简介：先进材料表征技术 (Advanced Materials Characterization Techniques) 作者： [此处填写虚构作者姓名，例如：Dr. Eleanor Vance & Prof. Kenji Tanaka] 出版社： [此处填写虚构出版社名称，例如：Pinnacle Scientific Press] 页数：约 850 页装帧：精装 ISBN-13: 978-1-945823-07-1 导言：探寻微观世界的钥匙在二十一世纪，材料科学的进步已成为推动技术革新的核心动力。从下一代半导体到生物相容性植入物，再到高强度轻质复合材料，所有这些突破都依赖于我们对物质在原子、分子和纳米尺度上行为的深刻理解。然而，要真正掌握材料的性能与结构之间的微妙关系，就需要一系列强大、精确且多功能的表征工具。《先进材料表征技术》正是为了满足这一需求而编写的权威性专著。本书并非仅仅是对现有技术的简单罗列，而是深入探讨了支撑现代材料研究与开发的核心实验方法论、理论基础以及数据解释的复杂性。它致力于为材料科学家、工程师、物理学家以及化学家提供一个全面的路线图，指导他们选择、应用并优化最适合特定研究目标的表征工具组合。本书的核心宗旨是跨越不同技术之间的知识鸿沟，展示如何通过多模式联合分析 (Multi-Modal Correlative Analysis) 来构建材料的完整“数字画像”。内容结构与核心主题本书结构清晰，分为六个主要部分，层层递进，从宏观结构到微观电子态进行全方位覆盖。第一部分：结构成像与形貌分析 (Structural Imaging and Morphological Analysis) 本部分奠定了空间分辨率表征的基础。重点介绍了如何获取材料的形貌、晶体结构和缺陷信息。高分辨率透射电子显微镜 (HR-TEM) 与扫描透射电子显微镜 (STEM)：深入讲解了像差校正仪器的操作原理、高角度环形暗场 (HAADF) 成像在识别原子序数和晶格畸变中的应用，以及电子衍射模式在确定晶体取向和晶格参数上的精妙之处。聚焦离子束 (FIB) 在样品制备中的艺术与科学：探讨了如何利用镓离子束实现对特定区域的精确切割、沉积和层析成像 (Tomography)，尤其关注其在制备高质量、无损伤电镜样品方面的技术难点。原子力显微镜 (AFM) 的基础扩展：虽然不是本书的核心焦点，但本章讨论了AFM在二维和三维形貌测定中的基础应用，并过渡到后续章节讨论的力学和电学模式。第二部分：元素、化学态与光谱学探针 (Elemental Composition and Spectroscopic Probes) 理解材料的“构成”是表征工作的第一步。本部分详述了确定元素分布和化学键合环境的技术。能量色散X射线光谱法 (EDS/EDX) 的定量挑战：探讨了在低能和轻元素检测中存在的矩阵效应、荧光效应以及如何通过先进的去卷积算法提高定量准确性。波长色散X射线光谱法 (WDS) 与微区分析：比较了WDS在分析痕量元素和提高化学分辨率方面的优势。电子激发光谱技术 (XPS/AES)：重点阐述了X射线光电子能谱 (XPS) 如何揭示元素的化学态（价态、配位环境）及其在表面氧化还原过程中的作用。探讨了深度剖析 (Depth Profiling) 技术在薄膜分析中的局限性与优化策略。第三部分：晶体结构与相鉴定 (Crystallography and Phase Identification) 材料的宏观性能往往由其晶体结构决定。本部分着重于精确测定晶格参数、确定晶相和研究相变动力学。 X射线衍射 (XRD) 的高级应用：不仅涵盖粉末衍射的Rietveld精修，还详细分析了单晶衍射在确定复杂有机-无机杂化材料结构中的不可替代性。特别关注了原位 (In-situ) XRD，用于实时监测温度、压力或气氛变化下的相稳定性。中子衍射与穆斯堡尔谱学 (Mössbauer Spectroscopy)：介绍了中子技术在探测轻元素（如氢、锂）和磁性结构方面的独特能力，并讲解了穆斯堡尔谱在区分铁基材料中不同氧化态和局域环境的精度。第四部分：表面与界面敏感技术 (Surface and Interface Sensitive Techniques) 在现代电子器件和催化剂中，表面和界面往往是性能的决定性因素。本部分聚焦于对表面层（几纳米厚度）具有高敏感度的技术。二次离子质谱 (SIMS) 的深度分辨率：深入探讨了SIMS在ppb级别痕量分析和极高深度分辨率剖析中的操作细节，包括损伤效应的最小化策略。反射高能电子衍射 (RHEED) 与低能电子衍射 (LEED)：在分子束外延 (MBE) 和原子层沉积 (ALD) 等领域，本章解释了这些技术如何实时监测表面重建、薄膜的成核与生长模式。光电子能谱 (UPS) 与俄歇电子能谱 (AES)：强调了如何利用紫外光（UPS）测定功函数和价带顶，以及如何通过俄歇参数分析确定界面化学反应。第五部分：力学、电学与热学性能的原位表征 (In-Situ Mechanical, Electrical, and Thermal Characterization) 性能测试不再是离线操作。本部分的核心是“表征即制造”的理念，即将测试环境与微观结构分析同步进行。同步原位电镜力学测试：详述了如何将微/纳机、加热/冷却台集成到TEM/SEM中，实时观察材料在应力加载下位错的运动、裂纹的萌生与扩展过程。动态热机械分析 (DMA) 与热重分析 (TGA) 的多尺度耦合：探讨了如何结合这些热分析技术的数据与透射电子显微镜观察到的微观结构演变，建立热膨胀和弛豫行为的微观机制模型。电化学表征的同步分析：讨论了在电池和燃料电池研究中，如何将循环伏安法 (CV) 与原位X射线吸收谱 (XAS) 结合，实时追踪活性材料在充放电过程中的氧化还原态变化。第六部分：数据处理、建模与人工智能辅助分析 (Data Processing, Modeling, and AI Assistance) 现代表征技术产生了海量数据（如高通量谱图、三维断层扫描数据）。本部分关注从原始信号到有意义信息的转化过程。多维数据可视化与降维技术：介绍主成分分析 (PCA) 和非负矩阵分解 (NMF) 等方法在处理复杂的、有噪声的谱学数据矩阵中的应用。密度泛函理论 (DFT) 辅助光谱解释：讲解如何利用计算化学预测材料的电子结构，从而精确解析XPS、XAS等光谱中的化学位移和精细结构。机器学习在图像识别中的前沿应用：探讨了卷积神经网络 (CNN) 如何被用于自动化识别TEM图像中的缺陷类型、晶界结构，以及优化复杂的实验参数设置。目标读者本书面向高年级本科生、研究生（硕士和博士），以及在工业研发和学术研究机构工作的材料科学家、固态物理学家、化学工程师和纳米技术专家。它假定读者具备基础的物理化学和材料科学知识，但无需在特定技术领域内具有预先的专业知识。本书的独特价值《先进材料表征技术》的价值在于其实用性、深度和前瞻性。它超越了单纯的“操作手册”层面，深入探讨了每种技术背后的物理限制、误差来源，以及如何通过跨学科的组合分析来克服单一方法的局限性。读者将学会的不仅是“如何运行”一台仪器，更是“如何设计”一套完整的表征策略，以解决最复杂的材料科学难题。通过详尽的案例研究和作者在各自领域的第一手经验，本书为读者提供了在快速发展的表征技术前沿保持领先地位所需的关键知识框架。