晶体结构精修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:239

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出版时间:2010-3

价格:36.00元

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isbn号码:9787040288803

丛书系列:材料科学经典著作选译

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晶体结构精修——探寻物质微观奥秘的精密之旅 本书并非聚焦于“晶体结构精修”这一特定主题，而是带领读者踏上一段更为广阔而深入的探索之旅，触及物质世界最微观、最基本的组成层面，以及我们如何通过精密的方法去理解和描述它们。我们将从宏观世界中常见的晶体形态出发，追溯其背后隐藏的原子、分子排列规律，揭示物质为何呈现出特定的宏观性质。 第一篇：万物皆有“骨架”——晶体学基础与空间群的奥秘 本篇将为读者构建坚实的晶体学基础。我们将从最基础的几何概念入手，介绍晶格、晶胞、晶面、晶向等基本术语，理解原子如何以周期性、对称性的方式在三维空间中排列，形成宏观可见的晶体。您将了解到不同晶系（如立方、四方、斜方等）的特征，以及它们与原子间相互作用力的微妙联系。 随后，我们将深入探讨“对称性”这一晶体学核心概念。通过引入空间群的概念，我们将揭示自然界中可能存在的14种布拉维格子和230种空间群。这并非枯燥的分类，而是理解物质性质的关键钥匙。不同的空间群代表着原子排列的特定对称性，这种对称性直接影响着材料的光学、电学、磁学、力学等诸多宏观性质。例如，某些高度对称的空间群可能赋予材料特殊的压电效应或非线性光学性质。我们将通过生动形象的图示和实例，帮助读者理解各种对称操作（如平移、旋转、反射、反演）如何组合，最终构成复杂而精妙的空间群。 第二篇：微观世界的“测量术”——衍射技术的原理与应用 理解了晶体结构的理论框架，接下来的关键是如何“看见”这些微观的原子排列。本篇将聚焦于现代科学中最强大的“眼睛”——衍射技术。我们将重点介绍X射线衍射（XRD）和中子衍射这两种核心技术。 在X射线衍射部分，您将了解到X射线为何能够“探测”晶体结构。布拉格定律将是核心，我们将详细解析X射线在晶体中发生相干散射的条件，以及如何通过测量衍射峰的位置和强度来反推晶体的点阵参数和原子坐标。我们将探讨不同衍射技术，如粉末衍射和单晶衍射，它们各自的优缺点以及适用范围。您还将了解到衍射谱的解读方法，如何从复杂的衍射图样中提取出有价值的结构信息。 中子衍射作为一种重要的补充技术，同样会得到详细介绍。中子与原子核相互作用的特性，使其在探测轻元素（如氢）和磁结构方面具有X射线无法比拟的优势。我们将讨论中子的产生、探测原理，以及中子衍射如何为我们提供关于原子磁矩方向和强度的信息，从而揭示材料的磁性起源。 第三篇：从“模糊”到“清晰”——结构解析的进阶之路 掌握了衍射技术的基本原理，我们便可以开始进行更为精密的结构解析。本篇将带领读者进入结构解析的进阶阶段，从初步的衍射数据处理，到构建和优化原子模型。 您将了解到，原始的衍射数据并非直接的原子坐标，而是需要经过一系列的数学处理，如傅里叶变换，才能得到电子密度图。电子密度图就像一张“三维地图”，清晰地显示了原子核周围电子云的分布，从而帮助我们定位原子。 然而，仅仅得到电子密度图是不足够的，我们需要构建一个原子模型来精确描述晶体结构。本篇将介绍如何基于已知的化学组成和初步的电子密度信息，构建一个合理的原子模型，并使用优化算法（如最小二乘法）不断调整模型参数（原子坐标、热振动参数、占有率等），使其与实验衍射数据达到最佳吻合。这个过程就是“精修”的精髓所在，它能够将我们对晶体结构的认识提升到原子尺度的精确度。 我们将讨论在结构解析过程中可能遇到的挑战，例如衍射数据的质量问题、结构的复杂性（如无序、孪晶结构、缺陷等），以及如何运用各种辅助手段（如光谱学、显微学）来解决这些难题。 第四篇：结构决定性质——微观洞察与材料设计的桥梁 本篇将升华全书的主旨：晶体结构并非孤立存在，而是物质宏观性质的根源。我们将通过大量实际案例，展示晶体结构如何直接影响材料的各项性能。 例如，在能源领域，我们将会探讨不同晶体结构如何影响锂电池电解质的离子导电性，以及如何通过调控结构来设计更高性能的储能材料。在催化领域，某些晶体表面的特定晶面暴露和表面缺陷，能够极大地影响其催化活性，我们如何通过理解结构来设计高效催化剂。在光学材料领域，材料的晶体结构决定了其折射率、双折射、光致发光等性质，通过精准控制结构，我们可以获得具有特定光学功能的材料。 本篇还将探讨“结构-性质-应用”之间的紧密联系，强调精确的结构解析对于新材料的发现和理性设计的重要性。理解了微观世界的规律，我们就能在宏观世界中创造出更多具有惊喜性能的材料，从而推动科技的进步和社会的发展。 通过本书，读者将不仅获得关于晶体学和衍射技术的知识，更重要的是，将学会一种科学的研究方法，一种洞察物质本质的思维方式。它将为对材料科学、化学、物理学、地质学，乃至生物学等领域感兴趣的读者，提供一个强有力的工具和深刻的视角，去理解我们所处的世界是如何由无数微小的、有序的“晶体”所构成的，以及如何通过理解这些“晶体”的语言，去创造更美好的未来。

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翻阅此书时，我常常会陷入一种沉思的状态，它不仅仅是知识的传授，更像是一场思维的重塑。书中的许多论述都充满了哲学的思辨色彩，比如对“完美晶体”的定义和局限性的探讨，这促使我跳出传统的“计算”思维，去思考结构背后更深层次的物理意义。作者在行文间巧妙地穿插了许多历史典故和科学发现的曲折过程，这使得原本冰冷的科学知识变得有血有肉，充满了人性的光辉和探索的艰辛。我尤其喜欢它在讨论特定晶系衍射图谱解析时所展现出的那种严谨到近乎偏执的态度，每一个参数的选择、每一步拟合的逻辑，都经得起最严苛的审视。这本厚重的书，读起来却有一种轻盈的流畅感，仿佛作者正站在我身边，耐心而耐心地为我揭示宇宙的微观奥秘。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，硬壳封面带着一种沉稳又不失雅致的质感，触感温润细腻，仿佛握着一块精心打磨过的宝石。打开扉页，那泛黄的纸张散发着一股淡淡的油墨香，让人瞬间沉浸在知识的海洋中。内页的排版布局也十分考究，字体大小适中，行距疏密有致，即使是需要长时间阅读那些复杂的公式和图示，眼睛也不会感到过分疲劳。尤其是那些插图，清晰度极高，色彩的运用恰到好处，将抽象的晶体结构具象化，对于理解那些深奥的几何关系起到了至关重要的作用。随书附赠的那个小小的金属书签，造型很别致，刻着某种晶体晶胞的示意图，每次翻开书都能感受到设计者对细节的极致追求，让人爱不释手，这绝不仅仅是一本工具书，更像是一件值得珍藏的艺术品。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，我原本以为它会着重于基础理论的罗列，但事实是，作者在开篇就引入了一些前沿的研究案例，立刻抓住了我的注意力。它没有那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调，而是用一种极其清晰、富有逻辑性的语言，循序渐进地引导读者进入复杂的晶体学世界。我特别欣赏其中关于数据处理和误差分析的那几章，作者似乎深谙初学者的痛点，将那些原本枯燥乏味的数学推导，拆解成了易于理解的步骤，辅以大量的实际操作建议。读完后，我感觉自己仿佛完成了一次系统而严格的专业训练，信心倍增，已经迫不及待想将书中学到的方法应用到我自己的研究项目中去，那种“豁然开朗”的感觉，是很多同类书籍无法给予的。

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坦白说，这本书的定价偏高，初次购买时我还有些犹豫，但阅读体验告诉我，这笔投资绝对物超所值。它不是那种“快餐式”的学习资料，更像是一份沉甸甸的知识遗产。我注意到，书中的参考文献列表异常详尽和权威，涵盖了近几十年来该领域内的所有经典和重要文献，这为深入研究提供了极佳的索引。更让我惊喜的是，作者在讨论高级主题时，并没有直接引用晦涩难懂的原始论文，而是用自己独特的、更贴近现代计算工具的语言重新组织和阐释，极大地降低了二次学习的门槛。对于那些计划将晶体结构分析作为自己终身事业的同行来说，这本书无疑是书架上不可或缺的“镇宅之宝”，它的价值将随着时间的推移而愈发显现。

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这本书的结构安排堪称教科书级别的典范，每一章的过渡都处理得极其自然流畅，如同精心编排的交响乐章。它首先奠定了坚实的数学和物理基础，然后逐步引入各种晶体学工具和实验方法，最后汇聚到复杂的缺陷分析和动态结构研究上，层层递进，逻辑严密得像一个完美的晶格。我特别欣赏作者在章节末尾设置的“思考题与拓展阅读”，这些问题并非简单的知识点复述，而是需要读者运用所学知识进行批判性思考和深入探究的挑战，极大地激发了读者的主动探索欲。这本书带来的最大收获并非是具体的计算技巧，而是一种看待问题的全新视角——一种对有序与无序、对称与破缺之间微妙平衡的深刻理解，让人在面对未知领域时，也能保持清晰的头脑和坚定的方向感。

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SHELX作者所著，极有价值。

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