Crystallography of Modular Materials pdf epub mobi txt 電子書下載在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Ferraris, Giovanni/ Makovicky, Emil/ Merlino, Stefano

出品人:

頁數:384

译者:

出版時間:2008-7

價格:$ 79.10

裝幀:

isbn號碼:9780199545698

叢書系列:

圖書標籤:

晶體學
模塊化材料
材料科學
結構化學
自組裝
多孔材料
金屬有機框架
共價有機框架
拓撲結構
X射綫衍射

下載連結在頁面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 複製連結

想要找書就要到小哈圖書下載中心

qciss.net

立刻按 ctrl+D收藏本頁

你會得到大驚喜!!

具體描述

This is the first book to provide a comprehensive treatment of theories and applications in the rapidly expanding field of the crystallography of modular materials. Molecules are the natural modules from which molecular crystalline structures are built. Most inorganic structures, however, are infinite arrays of atoms and some kinds of surrogate modules, e.g. co-ordination polyhedra, are usually used to describe them. In recent years the attention has been focused on complex modules as the basis for a systematic description of polytypes and homologous/polysomatic series (modular structures). This representation is applied to the modelling of unknown structures and understanding nanoscale defects and intergrowths in materials. The Order/Disorder (OD) theory is fundamental to developing a systematic theory of polytypism, dealing with those structures based on both ordered and disordered stacking of one or more layers. Twinning at both unit-cell and micro-scale, together with disorder, causes many problems, "demons", for computer-based methods of crystal structure determination. This book develops the theory of twinning with the inclusion of worked examples, converting the "demons" into useful indicators for unravelling crystal structure. In spite of the increasing use of the concepts of modular crystallography for characterising, understanding and tailoring technological crystalline materials, this is the first book to offer a unified treatment of the results, which are spread across many different journals and original papers published over the last twenty years.

晶體結構與材料科學前沿：結構解析、特性調控與應用展望圖書簡介本書係統梳理瞭現代晶體學理論在材料科學前沿領域的最新應用與發展趨勢，重點聚焦於結構解析技術、晶體缺陷對材料宏觀性能的影響，以及如何通過晶體工程實現功能材料的設計與優化。全書內容深入淺齣，理論與實踐並重，旨在為從事材料科學、物理學、化學以及相關工程領域的研究人員、研究生和工程師提供一本權威且實用的參考指南。第一部分：晶體結構的理論基礎與解析方法本部分從晶體學的基本概念齣發，詳細闡述瞭晶體的周期性結構、對稱性群論在晶體描述中的應用，以及倒易空間的物理意義。第一章：晶體學基礎概念迴顧本章首先迴顧瞭晶體的定義、晶胞的選擇與描述（布拉維點陣、米勒指數），以及晶體結構的決定性要素——原子位置參數。重點討論瞭晶體學中的對稱操作及其群論錶示，強調瞭對稱性在預測材料物理性質中的核心作用。同時，引入瞭結構因子和衍射理論的基本框架，為後續的實驗技術奠定理論基礎。第二章：X射綫衍射（XRD）的核心原理與實踐本章深入探討瞭X射綫與晶體的相互作用機製，重點解析瞭布拉格定律的物理圖像和數學錶達。詳細介紹瞭單晶X射綫衍射（SC-XRD）和粉末X射綫衍射（PXRD）的技術原理。在SC-XRD部分，闡述瞭數據采集過程、結構因子計算、相位問題及其主要的求解方法（如直接法、帕特森法）。對於PXRD，則詳細分析瞭衍射峰的歸屬、晶格常數和晶粒尺寸的精確測定方法，並介紹瞭殘餘應力和微觀應變分析的常用模型。本章還涵蓋瞭高分辨率衍射技術在研究納米材料結構變化中的應用案例。第三章：中子與電子衍射技術及其互補性除瞭X射綫衍射，本章著重介紹瞭中子衍射（ND）和電子衍射（ED）在結構解析中的獨特優勢。闡述瞭中子與原子核相互作用的特點，強調瞭ND在區分同位素、精確定位輕元素（如氫、鋰）以及研究磁性結構方麵的不可替代性。電子衍射則作為透射電子顯微鏡（TEM）的重要組成部分，詳細介紹瞭其在局域結構分析、晶帶軸確定以及高角度環形暗場成像（HAADF-STEM）中對晶體學信息的提取方法。通過對比分析三種主要衍射技術，指導讀者根據研究目標選擇最閤適的錶徵手段。第二部分：晶體缺陷的分類、錶徵與對性能的影響晶體中的缺陷是調控材料功能性的關鍵因素。本部分集中探討瞭點缺陷、綫缺陷和麵缺陷的形成機製及其對材料電學、力學和光學特性的深遠影響。第四章：點缺陷的形成與熱力學本章詳述瞭點缺陷（空位、間隙原子、取代原子、自間隙原子）的熱力學平衡濃度模型。引入瞭費倫茲-亨利模型和缺陷化學概念，解釋瞭在不同氣氛和溫度下點缺陷濃度的變化規律。重點分析瞭離子晶體和半導體中點缺陷的電荷狀態及其對載流子濃度的影響。通過詳細的晶格弛豫計算，說明瞭點缺陷周圍的局部應變場如何影響材料的擴散行為。第五章：位錯與塑性變形的微觀機製本章聚焦於綫缺陷——位錯。詳細介紹瞭刃型位錯、螺型位錯及其混閤位錯的幾何描述（伯格斯矢量、滑移麵）。深入分析瞭位錯的運動學和動力學，包括滑移、攀移和交滑移過程。在材料力學方麵，闡述瞭位錯源的激活、位錯塞積的形成及其對材料屈服強度和加工硬化的貢獻。此外，討論瞭晶界處的位錯分布對晶體材料宏觀力學性能（如疲勞和蠕變）的影響。第六章：晶界、孿晶與相界麵結構本章探討瞭二維缺陷——晶界和相界麵。分類介紹瞭小角度晶界和大角度晶界（包括高能、低能和共格/非共格晶界）。重點闡述瞭晶界能、晶界擴散和晶界處的原子重構。在孿晶方麵，詳細分析瞭孿晶界麵的結構特徵及其在材料加工（如孿生誘導塑性，TWIP）和功能材料（如鐵電/壓電材料）中的重要作用。界麵處的應力與應變匹配問題，以及界麵對電荷傳輸的影響，也得到瞭充分的討論。第三部分：晶體工程與功能材料的設計本部分將結構信息轉化為材料設計策略，探索如何通過精確控製晶體結構和缺陷來定製材料的功能。第七章：晶體對稱性與本徵物理性質的耦閤本章迴歸晶體對稱性，深入探討瞭晶體結構與宏觀物理性質之間的定量關係，重點關注非中心對稱結構的重要性。詳細分析瞭壓電效應、熱釋電效應、熱電效應和非綫性光學效應的張量描述及其與晶體點群的內在聯係。通過具體案例（如鈣鈦礦結構、層狀材料），展示瞭如何通過結構相變或缺陷工程來激活或增強這些基於結構敏感性的功能。第八章：從結構到性能的計算模擬本章介紹瞭利用計算方法（如密度泛函理論，DFT）模擬晶體結構、缺陷和界麵特性的先進技術。詳細闡述瞭周期性邊界條件下的電子結構計算、能帶結構和態密度分析。重點展示瞭如何利用計算方法預測缺陷形成能、擴散勢壘和材料的彈性常數。討論瞭如何將高通量計算結果與實驗數據相結閤，構建結構-性能預測模型，加速新材料的篩選過程。第九章：晶體工程與先進功能材料的構建本章聚焦於前沿功能材料的晶體學設計理念。涵蓋瞭金屬有機框架（MOFs）和共價有機框架（COFs）的構築模塊化原則，強調瞭孔隙結構與材料吸附、催化性能的關係。同時，討論瞭如何通過晶格匹配和應變工程來設計異質結和超晶格結構，以調控電子帶隙和界麵電子態。最後，展望瞭在能源存儲（如固態電解質的晶界優化）、催化和光電子器件中，晶體結構控製所蘊含的巨大潛力。結論與展望全書最後總結瞭晶體學作為材料科學基石的地位，並展望瞭未來研究方嚮，包括原位/實時結構解析技術的發展、復雜多晶體係的結構錶徵難題，以及人工智能在晶體結構預測與材料設計中的融閤應用。