Fluorescence Imaging Spectroscopy and Microscopy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Wang, Xue Feng (EDT)/ Herman, Brian (EDT)

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:1996-4

价格:463.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471015277

丛书系列:

图书标签:

• 荧光成像
• 荧光光谱
• 显微镜
• 生物成像
• 生物医学工程
• 光学
• 光谱学
• 生物物理学
• 纳米技术
• 材料科学

新书推介：深度探究材料科学前沿——《高级无机材料的结构、性能与应用》 导言： 在当代科技高速发展的浪潮中，新材料的研发与应用已成为驱动技术革新的核心动力。从能源存储到先进电子设备，再到生物医学工程，高性能无机材料的性能极限不断被拓宽。然而，要真正实现材料的突破性进展，我们必须对材料的微观结构、宏观性能及其内在的物理化学机制建立起全面且深刻的理解。《高级无机材料的结构、性能与应用》一书，正是为这一需求而精心打造的综合性学术专著。它聚焦于当前无机材料科学中最具活力和挑战性的领域，旨在为高年级本科生、研究生、科研人员以及工业界的工程师提供一套严谨、前沿且实用的知识体系。 本书的独特之处在于，它摒弃了传统教材中对基础晶体学和热力学的简单重复，而是直接切入现代材料科学的“痛点”——即如何通过精确的原子尺度调控，实现特定宏观功能的定制化。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程应用之间架起一座坚实的桥梁。 --- 第一部分：结构基石与表征的精进 (Foundations of Structure and Advanced Characterization) 本部分将材料的“骨架”——原子排列和电子结构——提升到新的高度，并重点介绍了支撑现代材料研究的关键表征技术。 第一章：超越理想晶体：缺陷工程与非化学计量学 本章深入探讨了在实际材料体系中，缺陷不再仅仅是“不完美”，而是实现特定功能（如导电性、催化活性）的关键调控手段。我们将详细解析点缺陷（空位、间隙原子、取代杂质）的热力学稳定性、迁移机制及其对材料本征性能的影响。特别关注了非化学计量氧化物（Non-stoichiometric Oxides）的设计原则，例如在燃料电池电解质和高温超导材料中的应用，解释如何通过精确控制氧空位浓度来优化离子或电子传输路径。此外，还引入了高熵陶瓷（High-Entropy Ceramics）的概念，探讨其“多组分共存”带来的结构无序与性能增强之间的复杂关系。 第二章：同步辐射与中子散射技术在结构解析中的前沿应用 传统的X射线衍射（XRD）虽然重要，但在研究复杂结构、动态过程和轻元素检测方面存在局限。本章将聚焦于同步辐射光源（Synchrotron Radiation Sources）提供的强大工具，如高能X射线吸收谱（XAS）、X射线光电子能谱（XPS）的深度解析，用于确定价态和局域结构。同时，中子散射技术（Neutron Scattering）因其对氢原子和磁性结构的高度敏感性，被专门用于研究电池固态电解质中的锂离子扩散路径和磁性耦合机制。本章将提供大量案例研究，展示如何利用这些尖端技术揭示隐藏在复杂材料内部的真实结构信息。 --- 第二部分：功能定制与性能调控 (Tailoring Functionality and Property Control) 本部分是本书的核心，它将结构信息转化为可预测和可调控的宏观功能。重点关注能源、电子和机械三大关键领域。 第三章：能源转换材料的界面化学与电荷传输动力学 针对下一代储能技术（如固态电池、锂硫电池），本章着重分析固-固界面（Solid-Solid Interface）的阻抗问题。详细剖析了电极/电解质界面上的空间电荷层（Space Charge Layer）的形成及其对界面迁移率的抑制作用。内容涵盖了界面工程技术，如原子层沉积（ALD）对界面钝化层的构筑，以及如何通过引入界面缓冲层来稳定高电压电极材料的结构完整性。对于催化领域，我们讨论了单原子催化剂（Single-Atom Catalysts, SACs）的结构多样性、活性位点的电子结构调控，以及它们在电化学CO2还原反应中的性能潜力。 第四章：先进电子材料中的自旋电子学与拓扑特性 本章超越了传统的基于轨道电子的电子学范畴，深入研究自旋电子学（Spintronics）的无机材料基础。重点讨论了磁性绝缘体（Magnetic Insulators）和铁磁半导体（Ferromagnetic Semiconductors）中自旋轨道耦合（SOC）效应如何影响输运性能。此外，拓扑材料（Topological Materials）的介绍是本章的亮点，特别是拓扑绝缘体（Topological Insulators）和狄拉克/外尔半金属（Dirac/Weyl Semimetals）的无机候选材料（如Bismuth Selenide家族）的合成、表面态的理论预测与实验验证。 第五章：高温与极端环境下的结构稳定性与蠕变机制 对于航空航天和核能领域，陶瓷材料的极端性能至关重要。本章详细阐述了高熵陶瓷和单晶陶瓷在高温下的微观损伤演化过程。区别于简单的断裂力学，本章侧重于扩散蠕变（Diffusional Creep）和位错运动学（Dislocation Kinematics）在高温塑性变形中的耦合机制。重点分析了氧化物和非氧化物陶瓷在超高温（>1500°C）下表面氧化层形成、晶界迁移对材料寿命的决定性影响。 --- 第三部分：合成策略与尺度效应 (Synthesis Strategies and Scale Effects) 本部分从“如何制造”的角度出发，探讨了从纳米尺度到宏观块体的材料合成技术，强调了合成路径对最终性能的决定性影响。 第六章：精确控制的纳米结构构筑：模板法与自组装 纳米材料的性能高度依赖于其形貌、尺寸和表面能。本章系统性地介绍了溶剂热/水热法（Solvothermal/Hydrothermal Synthesis）的动力学与热力学控制，以及如何通过表面活性剂或封端剂精确调控晶面的生长速率。深入探讨了无模板自组装（Template-free Self-Assembly）在形成复杂中孔结构（如介孔氧化物、金属有机骨架MOFs的衍生碳材料）中的应用，以及这些结构的介孔-晶界协同效应在吸附与分离中的潜力。 第七章：薄膜沉积的原子级控制：ALD与MBE的工业化挑战 对于集成电路和高精度光学器件，薄膜的质量至关重要。本章重点对比了原子层沉积（ALD）和分子束外延（MBE）在实现亚纳米级厚度控制和缺陷抑制方面的优势。详细阐述了ALD的循环化学机制，以及如何利用不同前驱体在复杂基底上实现保形涂覆（Conformal Coating）。同时，讨论了大规模生产中，如何克服 MBE 的高真空要求和 ALD 的沉积速率限制，实现高品质功能薄膜的工业级量产。 第八章：超大尺寸晶体与异质结的界面控制 从纳米结构到宏观应用，晶体尺寸的增大带来了新的挑战，如应力积累和缺陷团聚。本章关注晶体生长工程，特别是对于功能性氧化物晶体（如铁电材料或激光晶体），如何通过坩埚材料选择和温度梯度精确控制来减少热应力导致的孪晶和相分离。此外，对于异质结（Heterostructures）的构建，本章强调了晶格失配（Lattice Mismatch）与界面应变工程（Strain Engineering）之间的平衡，这是设计高性能异质结器件的关键所在。 --- 结论与展望： 《高级无机材料的结构、性能与应用》并非一部简单的知识汇编，而是一本引导读者深入理解无机材料科学核心机制的思考指南。它要求读者不仅要掌握“是什么”，更要探究“为什么”和“如何做”。通过对缺陷工程、尖端表征手段、界面化学调控和复杂合成路径的深度剖析，本书旨在培养新一代材料科学家和工程师，使他们能够以前瞻性的视野，设计并制造出满足未来科技需求的高性能无机材料。本书的结构和内容覆盖了当前科研论文中最常引用的前沿课题，是深入该领域不可或缺的参考工具。

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