Surface Analysis Methods in Materials Science pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:Smart, Roger S. 编

出品人:

页数:612

译者:

出版时间:2003-06-04

价格:USD 209.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540413301

丛书系列:

图书标签:

表面分析
材料科学
表面化学
材料表征
扫描探针显微镜
X射线衍射
光谱学
电子显微镜
材料性质
薄膜技术

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具体描述

This guide to the use of surface analysis techniques, now in its second edition, has expanded to include more techniques, current applications and updated references. It outlines the application of surface analysis techniques to a broad range of studies in materials science and engineering. The book consists of three parts: an extensive introduction, a techniques section and a section on applications. Each chapter has been written by specialists in the field. This book is aimed at industrial scientists and engineers in RandD seeking a description of available techniques in a concise but informative style. It is invaluable as a comprehensive text for scientists and engineers attending training courses and workshops. The level and content of this book make it ideal as a course text for senior undergraduate and postgraduate students in materials science, materials engineering, physics, chemistry and metallurgy.

好的，下面是为您构思的一份图书简介，旨在描述一本与《Materials Science Surface Analysis Methods》主题相关但内容完全不同的图书。 --- 书名：《晶体生长与界面动力学：从宏观到原子尺度的调控》作者：[虚构作者姓名] 出版社：[虚构出版社名称] 页数：约 750 页 ISBN：[虚构 ISBN] --- 图书简介《晶体生长与界面动力学：从宏观到原子尺度的调控》是一部深入探讨晶体材料生长过程中的物理化学机制、界面行为及其动力学演化的权威专著。本书摒弃了对特定表征技术的描述，转而聚焦于驱动晶体成核、生长和形貌演变的底层热力学与动力学原理，为材料科学家、物理学家和化学工程师提供了一个理解和控制材料微观结构的关键框架。晶体材料的性能往往与其宏观形貌、微观缺陷分布以及晶界结构紧密相关。然而，要实现高性能晶体的设计与制备，必须精准调控从溶液、熔体或气相中原子逐层沉积或迁移的过程。本书正是在这一需求下应运而生，它系统地梳理了晶体生长过程中的多尺度现象，并提供了预测和优化生长条件的理论工具。核心内容概述：本书内容结构严谨，分为四大核心部分，层层递进：第一部分：晶体生长基础热力学与相图本部分奠定了理解晶体生长的理论基础。首先回顾了经典热力学在相变过程中的应用，重点阐述了成核理论，包括均相成核和异相成核的吉布斯自由能分析。随后，本书深入探讨了多组分体系中的相图构建方法，特别是固-液界面在不同压力和温度下的稳定性分析。一个重要的章节专门讨论了亚稳态相的形成条件，解释了为什么在特定生长条件下，材料会倾向于形成非平衡结构，这对于理解外延生长中应变薄膜的形成至关重要。此外，还包括对过饱和度、过冷度和过热度的精确量化及其对生长速率的影响。第二部分：界面动力学与原子传输机制本部分是全书的技术核心，深入剖析了原子或分子在晶体表面迁移和结合的动力学过程。内容涵盖了表面扩散、台阶动力学以及连接台阶（Kinks）的原子附着/脱附机制。我们详细讨论了原子在晶体表面能的分布特征，特别是边缘能和表面张力的概念，这些因素直接决定了晶体的最终形貌。书中还引入了分子动力学模拟（非实验技术本身）在揭示原子尺度传输机制方面的应用，例如离子迁移率、缺陷扩散路径的能量势垒计算。重点分析了表面重构现象，解释了为什么某些晶体的平衡表面结构与体相结构存在显著差异，以及这种差异如何影响后续的生长模式（如层状生长或岛状生长）。第三部分：生长模式与形貌控制晶体生长模式（如二维层状生长、三维岛屿生长、螺旋生长）的转变是控制材料微观结构的关键。本部分详尽对比了不同生长模式的驱动力。我们着重分析了伯顿-卡布雷拉-弗兰克（BCF）理论的适用范围及其局限性，并引入了更现代的微观动力学模型来描述非平衡生长。书中提供了大量案例分析，说明了如何通过改变生长速率、基底/薄膜的晶格失配度以及环境气氛来诱导和稳定所需的生长模式。此外，关于晶体缺陷的形成与演化机制进行了深入探讨，包括位错的引入、迁移和湮灭过程，以及它们如何通过影响表面能来重塑宏观形貌。第四部分：高级生长体系与非平衡现象最后一部分将理论框架应用于更复杂的材料体系和非平衡过程。这包括液相外延（LPE）、气相沉积（CVD）过程中的界面行为分析，特别是化学反应和物质传输在界面处的耦合作用。对于半导体异质结的生长，本书详细分析了应变弛豫的动力学过程，以及如何通过控制生长温度窗口来避免有害缺陷（如滑移位错）的生成。此外，还探讨了复杂氧化物和多组分合金的共存相生长问题，并提出了多尺度耦合模型来描述从原子成核到晶粒粗化的完整过程链。本书特色：本书的独特之处在于其深厚的理论基础和对动力学过程的强调。它不是一本关于如何操作特定设备的指南，而是提供了一套通用的、跨学科的工具箱，用以解析和预测任何晶体生长系统的行为。书中包含了大量的数学推导、物理模型和定量分析，旨在使读者能够从第一性原理理解晶体生长背后的物理化学本质。目标读者：本书适合于材料科学、凝聚态物理、化学工程及相关领域的研究生、博士后研究人员以及致力于高性能晶体材料（如半导体、超导材料、功能陶瓷）研发的工程师和高级技术人员。它为任何希望超越“试错法”而实现晶体结构精确设计的人员提供了不可或缺的理论支撑。