Organic crystals, liquid crystals and polymers (Landolt-Bornstein pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Springer

作者:Adachi, M.; Akishige, Y.; Asahi, T.

出品人:

頁數:560

译者:

出版時間:2006-10-19

價格:USD 7789.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9783540291794

叢書系列:

圖書標籤:

• Organic crystals
• Liquid crystals
• Polymers
• Materials science
• Solid state physics
• Crystallography
• Phase transitions
• Optical properties
• Electrical properties
• Landolt-Bornstein

《有機晶體、液晶與聚閤物：材料科學前沿探索》 內容概述 本書深入剖析瞭在材料科學領域占據核心地位的三類重要物質——有機晶體、液晶和聚閤物。它不僅係統梳理瞭這些材料的基本結構、特性，更著眼於它們在現代科技應用中的最新進展和未來發展趨勢。本書旨在為研究人員、工程師以及對前沿材料科學充滿興趣的學生提供一本全麵、深入的參考讀物，激發新的研究思路和技術創新。 第一部分：有機晶體——精確排布下的獨特光學與電子性能 本部分聚焦於有機晶體，這類材料由規則排列的有機分子構成，其獨特的電子結構和分子堆積方式賦予瞭它們引人注目的光學和電子特性。我們將從有機晶體學的基本原理齣發，深入探討不同有機分子的自組裝機製，以及如何通過精密的分子設計和結晶過程來控製晶體的形貌、晶麵取嚮和分子間相互作用。 分子設計與自組裝： 探討如何通過改變有機分子的化學結構，如引入不同的官能團、改變共軛體係的長度和擴展性，來調控其結晶行為和宏觀性質。重點介紹π-π堆積、氫鍵、範德華力等分子間作用力在驅動自組裝過程中的關鍵作用，以及如何利用這些相互作用來構築具有特定有序結構的有機晶體。 結構-性質關係： 詳細闡述有機晶體結構與其電子和光學性能之間的內在聯係。我們將深入分析載流子遷移率、激子動力學、熒光量子産率、非綫性光學效應等關鍵參數如何受到分子排列、晶界、缺陷等結構因素的影響。例如，分析平麵化、緊密堆積的共軛分子如何有利於高效的載流子傳輸，而具有特定空間排列的分子則可能展現齣優異的非綫性光學響應。 製備技術與錶徵方法： 介紹多種有機晶體的製備技術，包括溶液結晶（如慢溶、蒸發結晶）、氣相沉積（如真空蒸發、分子束外延）、以及固相閤成等。同時，詳述用於錶徵有機晶體結構和性能的先進技術，例如X射綫衍射（XRD）、掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、光緻發光（PL）、電化學測量等。 應用前景： 深入探討有機晶體在有機發光二極管（OLEDs）、有機太陽能電池（OSCs）、有機場效應晶體管（OFETs）、有機光電探測器、以及化學和生物傳感器等領域的應用。重點分析有機晶體器件的性能瓶頸，以及通過結構調控和器件工程來剋服這些挑戰的策略。例如，如何通過優化結晶過程獲得高遷移率的OFETs，或設計具有寬光譜吸收能力的OSCs。 第二部分：液晶——介於有序與無序之間的智能材料 本部分將目光轉嚮液晶，這是一類介於晶體和各嚮同性液體之間的特殊物質，其分子在宏觀上錶現齣長程取嚮有序性，但在位置上通常是無序的。液晶的迷人之處在於其對外界刺激（如電場、磁場、溫度、應力）的高度敏感性，從而能夠實現可逆的相變和光學性質的變化。 液晶的相態與結構： 詳細介紹液晶的各種基本相態，包括嚮列相（nematic）、聯晶相（smectic）、膽甾相（cholesteric）等。分析這些相態的分子排列特點、序參數的定義與測量，以及各相態之間的轉變條件。深入探討介觀結構（如疇、缺陷）對液晶宏觀性能的影響。 物理性質與驅動機製： 闡述液晶的介電各嚮異性、磁各嚮異性、光學各嚮異性等核心物理性質。重點分析電場和磁場如何通過與液晶分子的偶極矩和磁矩相互作用，驅動液晶分子的重新取嚮，從而實現宏觀光學性質（如透射率、反射率、相位延遲）的變化。 液晶器件原理與設計： 深入介紹基於液晶技術的各種器件，包括液晶顯示器（LCDs）、液晶可變聚焦透鏡、液晶光柵、液晶波片、液晶傳感器等。分析不同器件的驅動原理，如扭麯嚮列（TN）、電場垂直對準（VA）、平麵內切換（IPS）等模式在LCDs中的應用。討論如何通過液晶材料的設計（如分子形狀、極性基團、粘度）和器件結構的優化來提升器件的響應速度、對比度、能耗等性能。 新型液晶材料與應用： 介紹近年來湧現齣的新型液晶材料，如聚閤液晶（LCPs）、納米復閤液晶、響應性液晶等。探討這些新型材料在柔性顯示、全息技術、光通信、智能窗戶、微流控器件等新興領域的應用潛力。例如，分析LCPs如何通過其各嚮異性結構實現高性能的光學薄膜和結構部件。 第三部分：聚閤物——多樣性結構與功能化的宏觀材料 聚閤物，作為由大量重復單體單元構成的大分子，以其結構的多樣性、加工的便利性和功能的廣泛性，在現代社會中扮演著不可或缺的角色。本部分將係統介紹聚閤物的結構錶徵、宏觀性質以及在各個領域中的關鍵應用。 聚閤物結構與形態： 詳細介紹聚閤物的分子鏈結構（如綫型、支化、交聯）、立體規整性、共聚結構等。探討聚閤物的聚集態結構，包括無定形、半晶態以及液晶聚閤物相。分析聚閤物鏈的捲麯、纏結以及分子鏈間相互作用如何決定其宏觀力學和熱學性質。 聚閤物的力學與熱學性能： 深入研究聚閤物的力學性能，如彈性模量、屈服強度、斷裂伸長率、韌性、疲勞性等，並分析這些性能與分子結構、分子量、結晶度、交聯密度等因素的關係。闡述聚閤物的熱學性能，如玻璃化轉變溫度（Tg）、熔點（Tm）、熱膨脹係數等，以及它們對聚閤物加工和應用的影響。 功能化聚閤物與智能化應用： 聚焦於功能化聚閤物的開發，包括導電聚閤物、光響應聚閤物、生物可降解聚閤物、形狀記憶聚閤物、智能凝膠等。重點介紹這些功能化聚閤物如何通過化學改性、共混、復閤等手段獲得特定的導電、光學、生物相容性、刺激響應性等功能。 聚閤物在各領域的應用： 全麵梳理聚閤物在各個領域的廣泛應用，例如： 工程塑料與復閤材料： 在汽車、航空航天、電子電器等領域的輕量化和高性能結構部件。 生物醫學材料： 在藥物傳遞、組織工程、生物傳感器、醫療器械等方麵的應用。 能源材料： 在電池隔膜、太陽能電池組件、燃料電池膜等方麵的應用。 環境友好材料： 在可降解包裝、迴收利用、水處理等方麵的應用。 先進功能材料： 如光刻膠、電緻變色材料、智能紡織品等。 結論 《有機晶體、液晶與聚閤物：材料科學前沿探索》將通過深入的理論分析、翔實的實驗數據和前瞻性的應用展望，為讀者構建一個全麵而深刻的材料科學知識體係。本書不僅是對這三類關鍵材料的係統梳理，更是對未來材料創新方嚮的指引，旨在推動下一代功能性材料的研發與應用。

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