Amplification of Chirality pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:

作者:Soai, Kenso (EDT)

出品人:

頁數:205

译者:

出版時間:

價格:$ 281.37

裝幀:

isbn號碼:9783540778684

叢書系列:

圖書標籤:

• 手性
• 放大
• 不對稱閤成
• 催化
• 有機化學
• 分子識彆
• 超分子化學
• 藥物化學
• 材料科學
• 光學活性

聚焦現代材料科學：從原子尺度到宏觀性能的跨界探索 圖書名稱：《界麵與結構調控：功能性無機材料的閤成、錶徵與應用》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代無機功能材料領域的前沿研究，重點關注材料的微觀結構如何決定其宏觀性能，以及如何通過精密的界麵工程和結構調控來實現材料性能的優化與突破。全書內容圍繞當前材料科學中的幾個核心挑戰展開：如何精準控製納米尺度的晶體生長，如何理解和利用異質結界麵的物理化學特性，以及如何將這些基礎認識轉化為具有實際應用價值的高效能器件。 全書共分為五個主要部分，結構清晰，邏輯嚴謹，旨在為材料學、化學、物理學以及相關工程領域的科研人員、高級本科生和研究生提供一份全麵且深入的參考指南。 --- 第一部分：無機功能材料的基礎理論與前驅體設計 本部分首先迴顧瞭固態化學和晶體工程學的基本原理，為後續復雜的結構調控奠定理論基礎。重點剖析瞭影響材料最終相態和形貌的關鍵熱力學與動力學因素。 第一章：晶體缺陷與熱力學驅動力：詳細闡述瞭點缺陷、綫缺陷和界麵缺陷在功能材料（如半導體、離子導體）中的形成機製及其對載流子遷移率和電化學活性的影響。討論瞭相圖分析在預測閤成窗口中的關鍵作用，特彆是高熵閤金和復雜氧化物體係中的固溶行為。 第二章：前驅體化學與均勻化策略：功能材料的性能往往在閤成初期就被“鎖定”。本章側重於先進溶膠-凝膠、化學氣相沉積（CVD）和原子層沉積（ALD）技術中前驅體的選擇與活化過程。重點介紹瞭如何通過分子設計來控製前驅體的分解速率、反應活性和氣相輸運過程，以實現納米結構尺度的均勻性，避免宏觀尺度的相分離。 第三章：納米粒子生長動力學與形貌控製：深入探討瞭控製納米晶體生長速率各嚮異性的方法。通過對比Ostwald熟化、孿晶生長和錶麵吸附物調控的機製，展示瞭如何通過精確控製反應環境（如pH值、錶麵活性劑濃度和溫度梯度），引導材料生長齣具有特定晶麵暴露的高能形貌，如尖銳的納米綫、中空的納米球殼或特定的晶麵立方體。 --- 第二部分：界麵工程與異質結的構築 界麵是信息和能量轉換的核心區域。本部分聚焦於如何設計和構建具有特定界麵性質的異質結構，以實現協同效應。 第四章：晶格失配與應力弛豫：分析瞭不同材料之間晶格常數和熱膨脹係數不匹配所導緻的應力積纍與弛豫機製。探討瞭利用應力工程（如超薄膜生長、緩衝層設計）來誘導薄膜內部産生有益的張應力或壓應力，從而優化電子帶結構和激子捕獲效率。 第五章：電子結構調控的界麵效應：詳細闡述瞭界麵處電荷轉移、肖特基勢壘形成和能帶彎麯現象。通過第一性原理計算輔助的分析，解釋瞭界麵極化電荷層如何有效地調控電子/空穴的分離效率，這對於光催化和光電器件至關重要。 第六章：多層異質結的精確堆疊：介紹瞭先進的沉積技術（如脈衝激光沉積PLD和分子束外延MBE）在構建復雜多層膜和超晶格結構中的應用。討論瞭如何通過周期性地交替沉積具有不同電子特性的材料層，來創造齣具有新穎量子約束效應或特異性電荷傳輸通道的結構。 --- 第三部分：先進錶徵技術在結構解析中的應用 功能材料的微觀結構必須通過高分辨錶徵手段進行確認。本部分側重於如何利用現代譜學和顯微技術來解析材料的亞納米級信息。 第七章：高分辨電子顯微鏡技術（HRTEM/STEM）：強調瞭球差校正掃描透射電子顯微鏡（STEM）在原子分辨成像中的作用。重點介紹瞭如何利用環形明場（ADF）和高角度環形暗場（HAADF）像，結閤同步進行的能量分散X射綫譜（EDS）和電子能量損失譜（EELS），來繪製界麵處的元素分布圖和局域電子態密度。 第八章：錶麵敏感的譜學技術：討論瞭X射綫光電子能譜（XPS）和俄歇電子能譜（AES）在確定材料錶麵化學態和氧化態方麵的優勢。特彆關注瞭如何通過XPS的化學位移分析，區分界麵處的配位環境變化和化學鍵的重構。 第九章：原位與非晶態材料的結構探究：針對動態過程和無序結構，介紹瞭同步輻射光源支持下的X射綫衍射（XRD）和中子散射技術。闡述瞭如何通過PDF（Pair Distribution Function）分析來獲取非晶態或短程有序材料的結構信息，以及利用原位加熱或電化學測試平颱對材料在工作狀態下的結構演變進行實時監控。 --- 第四部分：結構導嚮的功能化應用實例 本部分將前述的結構調控原理應用於三個關鍵功能領域，展示其轉化路徑。 第十章：高性能電催化劑的活性位點工程：以析氫反應（HER）和析氧反應（OER）為例，探討瞭如何通過摻雜、形貌控製和界麵修飾來優化催化劑的電子結構，從而降低反應過電位。重點分析瞭活性中心周圍的配位幾何結構對吸附能的精細調控。 第十一章：高密度儲能的固態電解質界麵：聚焦於鋰離子電池中固態電解質與電極之間的界麵阻抗問題。討論瞭如何通過引入界麵緩衝層或構築梯度結構，來抑製鋰枝晶的生長，並提高固態界麵的離子電導率。 第十二章：高效光捕獲與分離材料的設計：分析瞭鈣鈦礦和量子點材料中，通過錶麵鈍化和尺寸量子限域效應來提升發光效率或電荷分離效率的策略。闡述瞭如何通過控製材料的晶界和缺陷態密度，來減少非輻射復閤損失。 --- 第五部分：計算材料學在結構預測中的角色 最後一部分展望瞭理論計算如何指導實驗設計，加速新材料的發現進程。 第十三章：密度泛函理論（DFT）的應用與局限：係統介紹瞭DFT在預測晶體結構、計算能帶結構、電荷密度分布和錶麵吸附能中的基礎應用。著重討論瞭在處理強關聯體係和長程相互作用（如範德華力）時的修正方法。 第十四章：機器學習輔助的材料篩選：探討瞭如何構建和利用材料信息學數據庫，結閤高通量計算，來快速篩選具有特定目標性能（如高硬度、特定帶隙）的候選材料結構，從而指導實驗閤成的方嚮。 結論與展望：總結瞭通過精細結構和界麵調控實現材料性能突破的普遍規律，並展望瞭未來在自適應材料、多功能復閤體係以及極端環境下的可靠性工程等方麵可能齣現的研究熱點。 本書力求在理論深度、實驗操作關聯性以及前沿應用之間取得平衡，為讀者提供一個理解和設計下一代先進無機功能材料的堅實知識框架。

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