具体描述
《精密仪器的小样本非统计分析原理》内容简介：主要研究精密仪器的分析与应用领域中被测量的特征信息不全，或者观测到的数据个数较少的小样本非统计分析、评估与处理问题，尤其是针对不宜采用统计方法分析的精密仪器中的一些关键技术进行探讨。小样本非统计分析方法的特点是，对研究对象的样本量或概率分布没有特殊要求，允许测量数据的个数很少或概率分布未知。
全书分为四篇，共8章内容。第一篇介绍精密仪器的发展趋势和小样本非统计分析的基础原理；第二篇阐述精密仪器系统的小样本非统计检验与分析；第三篇论述精密仪器精度的小样本非统计分析与评定；第四篇给出工程应用实例。
《精密仪器的小样本非统计分析原理》可作为高等院校仪器科学与技术以及相关学科的教学参考书，也可供相关科研工作者和工程技术人员参考。
《前沿材料的微观结构表征与性能关联研究》 简介： 本书深入探讨了先进功能材料在制备过程中形成的复杂微观结构特征，并系统阐述了如何利用尖端表征技术揭示这些结构特征与宏观材料性能之间的内在联系。全书聚焦于当前材料科学领域最受关注的前沿领域，如高熵合金、二维纳米材料、以及新型储能与催化材料。 第一部分：先进材料的微观结构多样性 第一章：高熵合金的相场演化与局域结构异质性 本章首先概述了高熵合金（HEAs）的设计理念，即通过合金化效应实现结构稳定性和性能的平衡。随后，重点分析了在不同热处理条件下，高熵合金内部存在的长程有序相、短程有序结构以及固溶体中原子尺度的局域应变场。我们利用球差校正透射电子显微镜（STEM）结合高分辨成像技术，详细展示了晶界处的原子重构、析出相的形核与长大机制，并讨论了应力驱动下的微观结构演变路径。本章强调了理解高熵合金中“迷宫式”的微观结构复杂性，对于调控其力学和热力学性能至关重要。 第二章：二维材料的层间耦合与界面缺陷工程 本章聚焦于石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料的独特物理化学性质。重点分析了多层结构中层与层之间的范德华相互作用强度、扭转角（Twist Angle）对电子能带结构的影响，例如莫尔超晶格的形成及其拓扑性质的改变。我们详细介绍了如何通过控制化学气相沉积（CVD）或机械剥离技术引入可控的晶格缺陷，如空位、间隙原子或边缘结构，并使用拉曼光谱和X射线光电子能谱（XPS）对这些界面进行精确量化分析。讨论了如何利用界面工程来优化这些材料在柔性电子和光电器件中的应用潜力。 第三章：多孔与复合材料中的孔隙网络拓扑学 本章考察了多孔材料（如金属有机框架MOFs、多孔碳）和复合材料（如陶瓷基复合材料CMCs）中复杂的孔隙网络结构。不同于简单的孔隙率计算，本章侧重于孔道连接性、孔径分布的统计学描述以及三维网络拓扑结构的构建。我们采用同步辐射计算机断层扫描（SR-CT）技术，获取材料内部的三维结构数据，并应用图论方法分析孔隙网络的连通性和扩散路径的效率。这对于理解气体吸附、离子传输以及电化学反应中的传质限制至关重要。 第二部分：先进表征技术的深度融合与应用 第四章：同步辐射技术在结构分析中的前沿应用 本章系统介绍了同步辐射光源在材料科学研究中的核心地位。详细阐述了高能X射线衍射（XRD）如何用于实时监测材料在极端条件（高压、高温、高应变率）下的相变行为，尤其是在动态压缩实验中。同时，深入探讨了吸收谱技术（XANES/EXAFS）如何提供元素局域的电子态信息和近邻配位环境，这对区分不同价态的金属离子或识别表面活性位点具有不可替代的作用。 第五章：电子显微镜下的定量相界面分析 本章集中于使用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）进行原子尺度的定量分析。重点讨论了如何通过聚焦离子束（FIB）制备无损伤的样品，并利用电子能量损失谱（EELS）的空间分辨映射技术，精确测量不同晶相交界处的化学成分梯度和电子能级偏移。我们展示了如何结合晶格像的傅里叶变换和几何相分析方法，量化晶格畸变和位错线密度，从而建立结构缺陷与材料力学性能的直接关联模型。 第六章：光谱技术的多尺度耦合分析 本章探讨了如何将不同尺度的光谱技术有机结合，以获取全面的材料信息。例如，如何利用宏观的拉曼光谱确定材料的整体物相等，再通过聚焦离子束结合微区拉曼技术深入到晶界或特定纳米区域，检测局域的应力分布和化学键合环境的变化。此外，还介绍了表面敏感的二次离子质谱（SIMS）和低能量离子散射谱（LEIS）在分析材料表面污染和薄膜界面扩散动力学方面的独特优势。 第三部分：结构-性能关联的跨尺度建模 第七章：基于第一性原理的微观结构敏感性计算 本章将计算方法引入结构分析。详细介绍了密度泛函理论（DFT）在预测材料中原子排列、缺陷形成能以及电子结构方面的应用。重点阐述了如何通过计算模拟不同类型的晶界结构、界面能以及扩散势垒，为实验观察到的微观结构演变提供理论支撑。讨论了如何将这些精细的局域信息输入到更大的尺度模型中，例如分子动力学模拟的初始条件设置。 第八章：尺度效应下的性能演化与预测 本章致力于构建从原子到宏观尺度的性能关联桥梁。首先分析了晶粒尺寸效应（Hall-Petch关系的失效与反常）、表面/体积比对催化活性的影响等典型的尺度依赖性现象。随后，引入了相场模拟（Phase-Field Modeling）和离散元法（DEM）等计算工具，以模拟微观结构演化如何驱动宏观性能（如断裂韧性、导电率）的非线性变化。本章强调了建立可预测的结构-性能图谱的重要性，以指导新一代高性能材料的设计与优化。 结语： 本书旨在为材料科学家、工程师以及高层次研究生提供一套系统、深入的研究方法论，以应对当前先进材料研究中遇到的复杂微观结构解析挑战，并最终实现结构与性能的精准调控。全书内容严格遵循实验现象和物理规律，强调了多学科交叉与先进表征技术深度融合的研究范式。
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