具体描述
《晶体结构与缺陷》主要根据作者多年使用的教材改编而成。共分12章,其中主要讲述了晶体的空间格子构造、对称特性及晶类、晶系的划分方法、晶体的一些典型结构、与晶向晶面相关的知识、晶体的投影方法、标准投影、倒点阵的定义及应用;介绍了单质元素和离子晶体的一些典型结构和规律性因素、晶体缺陷以及它们的形成原因和观测方法、晶体取向测定的方法及应用、人工晶体的一些生长方法等;《晶体结构与缺陷》可以作为材料科学与工程、物理学、化学等教育部一级学科的相关专业的教材,也可供从事半导体、金属、陶瓷、晶体材料与器件等方面工作的科技工作者参考。
作者简介
魏光普,男,汉族,1939年生于浙江诸暨。上海大学材料科学与工程学院教授,上海市物理学会副理事长,上海新能源行业协会学术专家委员会主任,上海市太阳能学会光电专业委员会主任,“国际光伏科学与工程会议”国际委员会委员,“国际薄膜物理与应用会议”组织委员会委员,上海市欧美同学会理事、欧美同学会上海大学分会副会长。国务院政府特殊津贴获得者。
1956年从浙江金华第二中学考入南京大学,1961年从南京大学物理系毕业后,在上海科学技术大学(现上海大学)材料系从事X射线晶体学及材料科学方面的教学与科研工作。1984年至1986年,受国家教委(现教育部)派遣,赴日、本大阪大学进行访问研究,从事高效率非晶硅太阳电池及光敏器件的研究工作,发明了非晶硅X射线探测器,获日本专利二项,以后获工学博士学位。1992年晋升为教授,1995年任日本神户大学客员教授。近十余年来,在国内外重要刊物上发表论文70余篇,获得专利十余项,并获得委、市、部级奖励四项:①“非晶硅器件的X射线照射效应及其应用”获得1992年国家教委科技进步奖;②“氧化锆增韧陶瓷(连续铸造)分离环”获得1992年上海市科技进步奖;③“无机非金属材料测试方法”获得1997年的国家建材部科技进步奖[著作(合作)奖];④“太阳电池光电参数测试仪”获得1999年上海市科技进步奖。
姜传海,男,1963年9月生,汉族,上海交通大学材料科学与工程学院,研究员,博士生导师。
1983年7月毕业于兰州大学物理系,2000年1月获哈尔滨工业大学材料科学与工程博士学位,2001年12月于上海交通大学材料科学与工程博士后出站,并留校工作至今,2007年法国国立高等工程技术学院(ENSAM)微结构实验室高级访问学者。多年从事晶体X射线衍射、残余应力分析与组织结构表征等领域的教学与科研工作。
目录信息
第1章 晶体的内部构造
1.1 晶体和非晶体
1.2 晶体的格子构造
第2章 晶体的对称性及晶体的分类
2.1 晶体的对称性
2.2 对称型、晶类与晶系
2.3 晶胞的选取与14种空间格子
第3章 几种典型的晶体结构
3.1 单质(元素)的典型结构
3.2 化合物的典型结构
3.3 晶体的键合
第4章 晶向、晶面及一些有关问题
4.1 晶向指数与晶面指数
4.2 密排面与密排方向
4.3 晶面间距
4.4 晶体的解理与解理面
4.5 晶面及晶向之间的夹角
4.6 双晶与双晶面
第5章 晶体的投影
5.1 球面投影
5.2 极射赤面投影
5.3 吴氏网及其应用
5.4 晶体的标准投影
第6章 倒点阵
6.1 倒点阵(倒格子)
6.2 晶面间距和晶面夹角的计算
6.3 晶带
第7章 元素的结构
7.1 球的密堆积和金属单质的结构
7.2 合金的结构和性质
7.3 非金属元素单质的晶体结构
7.4 单质晶体结构的过渡
7.5 硅、锗半导体单晶
第8章 离子晶体结构通论
8.1 离子半径
8.2 配位数与配位多面体
8.3 离子晶体的结构规则
8.4 同质多像(同素异构体)
8.5 离子极化
8.6 二元化合物晶体的结构
8.7 多元化合物晶体的结构
8.8 硅酸盐及其它矿物
第9章 晶体缺陷
9.1 点缺陷
9.2 线缺陷
9.3 面缺陷
9.4 位错的运动
9.5 晶体缺陷的观察方法
9.6 腐蚀法测量位错密度
第10章 晶体取向的测定
10.1 X射线衍射定向法
10.2 晶体的激光定向
10.3 腐蚀坑法测定晶体取向
第11章 晶体生长方法概论
11.1 晶体生长的理论基础
11.2 杂质的添加与分凝
11.3 晶体生长方法
第12章 晶体材料的分析测试
12.1 成分分析
12.2 物相分析
12.3 形貌分析(断口分析)
12.4 晶体结构分析
12.5 晶粒度测定
12.6 应力应变测定
12.7 结晶度测定
12.8 缺陷分析
12.9 痕量分析
12.10 均匀性测试
附录A 点群和空间群的符号系统
附录B 230个空间群表
附录C 元素的物理性质
附录D 若干常见化合物的晶体结构
练习思考题
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
作为一名对材料科学领域略有涉猎的爱好者,我一直被那些能够改变我们生活、塑造文明的材料所吸引,而“晶体结构与缺陷”这个书名,立刻勾起了我深入探究其根源的欲望。我设想这本书会像一位经验丰富的向导,带领我穿越错综复杂的原子排列,揭示物质内部隐藏的秩序与韵律。我特别期待书中能够生动地描绘出不同晶体结构的形态,用清晰的图例和比喻,将那些抽象的数学模型转化为我脑海中可感可触的画面。比如,关于密排六方结构,我希望它能解释为何这种堆积方式能够最大化空间利用率,以及它在哪些常见的材料中扮演着关键角色。而“缺陷”这个词,更是让我联想到材料性能的“软肋”与“亮点”的转换。我迫切希望了解,那些晶格中的空位、间隙原子、位错等“不完美”之处,是如何在微观层面引发宏观性质的剧变。例如,在金属的塑性变形中,位错的运动起着怎样的决定性作用?在半导体材料中,杂质原子带来的“缺陷”是如何被巧妙地利用,从而实现电荷的传输?这本书承诺的,不仅仅是理论知识的堆砌,更是一种对材料本质的深刻洞察,一种对“完美”与“瑕疵”辩证关系的哲学思考。我期待通过阅读它,能够建立起一套扎实的晶体结构知识体系,并理解这些微观层面的细节如何最终决定了我们所使用的各种材料的性能,从而为我今后在材料领域的学习与研究打下坚实的基础,打开我对材料科学更广阔的理解之门。
这本书是一场智识的盛宴,从封面设计到内容呈现,都透露出一种严谨而又充满魅力的科学气息。“晶体结构与缺陷”这个书名,精准地概括了其核心主题,却又仅仅是冰山一角,其蕴含的深度和广度远超想象。我尤其被书中对于不同晶体结构的分类和描述所折服。作者巧妙地将抽象的几何概念与具体的物质实例相结合,让我能够直观地理解面心立方、体心立方、六方密堆积等晶体结构是如何在原子尺度上形成的。那些精美的三维模型和二维投影图,犹如清晰的手绘地图,带领我穿越错综复杂的原子排列,领略物质世界的内在秩序之美。然而,这本书的魅力远不止于此。“缺陷”这一概念的引入,更是将整个阅读体验推向了新的高度。我一直认为,“不完美”往往是事物最生动、最有趣的方面。书中对晶体缺陷的深入剖析,让我明白,那些看似微不足道的原子空位、位错、间隙原子,是如何在微观层面引发宏观性质的巨大变化。从增强材料的强度到影响其导电性能,这些“缺陷”并非仅仅是“错误”,而是材料得以具备特定功能的关键。作者对这些缺陷形成机制、微观结构以及对材料性能影响的详尽论述,让我对材料科学有了前所未有的深刻理解。这本书,无疑是一本能够激发思考、拓展视野的杰作,它让我看到了科学的严谨与艺术的美感如何完美结合,也让我对物质世界的奥秘有了更深层次的敬畏。
刚拿到这本书,就被它沉静而富有深度的设计风格所吸引。书名“晶体结构与缺陷”,瞬间勾起了我对物质构成最本源的好奇心。我一直觉得,我们身处的世界,无论多么复杂,最终都能追溯到原子层面的秩序与互动。这本书,正是我探索这份秩序的理想向导。我期待书中能为我打开一扇窗,让我得以窥见那些肉眼无法触及的微观世界。我迫切想了解,构成万物的“积木”——原子,是如何以特定的方式排列组合,形成坚固而规律的晶体结构。书中关于各种晶系、晶格以及晶面的讲解,我期望能做到深入浅出,用生动的图示和恰当的比喻,将抽象的几何概念转化为可理解的视觉印象。例如,关于密排结构,我希望书中能解释清楚为何这样的排列方式能够最大化空间利用率,以及它在哪些自然界和人造材料中最为常见。而“缺陷”这个词,则为这本书增添了无穷的魅力。完美是理想,而缺陷往往是现实的常态,更是某些性能的源泉。我希望书中能够详细阐述,诸如空位、间隙原子、位错等晶体缺陷是如何产生的,它们在原子尺度上呈现出怎样的形态,以及最关键的是,这些“微不足道的”瑕疵,是如何以惊人的方式影响着材料的宏观性质。是会降低材料的强度,还是会赋予其特殊的导电性或光学特性?我期待通过这本书,能够建立起对晶体结构及其缺陷的系统性认知,理解这些微观层面的细节如何深刻地影响着我们所使用的所有材料,从而为我打开一个全新的理解物质世界的视角,让我对科学的敬畏之心油然而生。
这本书的开篇,就以一种引人入胜的方式,将我带入了一个宏大而微观的世界。我一直对物质的本质充满了好奇,而“晶体结构与缺陷”这个书名,无疑触及了我的知识 G 点。我设想,本书将会是一本百科全书式的著作,它不仅会介绍各种晶体结构的形态,更会深入探讨这些结构背后的物理原理。我期待书中能够清晰地描绘出各种晶系,比如立方晶系、六方晶系等,并详细解释它们的对称性特征。同时,我也希望能够看到关于不同原子如何按照特定的规律排列,形成宏伟的晶格的插图和模型。更让我兴奋的是“缺陷”这个词。我坚信,任何事物都并非完美无瑕,而“缺陷”往往是理解其本质的关键。我热切地希望书中能够详细讲解,晶体结构中的那些“不完美”,比如空位、位错、间隙原子等等,是如何产生的,它们在原子层面上呈现出怎样的形态。更重要的是,我希望知道这些缺陷是如何影响着晶体的宏观性质,比如强度、硬度、导电性、甚至是颜色。是这些缺陷赋予了材料独一无二的特性,还是隐藏着它们巨大的潜能?这本书无疑将为我提供一个全新的视角,去理解我们所处的物质世界,去洞察那些隐藏在表面之下的精巧规律。我期待它能够解答我心中关于物质构成的无数疑问,并激发我更深层次的探索欲。
这本书的封面设计就充满了科技感,深邃的蓝色背景,上面交织着错综复杂的晶格图案,仿佛一座座微观世界的建筑,令人对即将展开的阅读旅程充满了好奇与期待。我一直对物质的内在构成感到着迷,而“晶体结构与缺陷”这个书名,无疑精准地击中了我的兴趣点。我设想着,翻开这本书,我将会进入一个全新的视角,去审视那些我们习以为常的物质,是如何在原子层面构建起如此精巧而有秩序的形态。它承诺的不仅仅是枯燥的理论,更是一种理解世界运作方式的钥匙。我尤其期待书中能够深入浅出地讲解各种晶体结构的分类,比如面心立方、体心立方、六方密堆积等等,这些概念听起来就充满了数学上的美感和物理上的逻辑。想象一下,将原子想象成一个个精确摆放的乐高积木,而晶体结构就是它们搭建出的宏伟建筑,我渴望了解这些“积木”是如何连接,以何种规律排列,最终形成我们生活中所见的金属、矿石甚至宝石。同时,“缺陷”这个词,又为这本书增添了一层引人深思的维度。完美并非绝对,而瑕疵往往是理解事物本质的关键。我期待书中能阐述清楚,这些看似微不足道的“缺陷”,是如何影响着晶体的宏观性质,比如强度、导电性、甚至光学特性。是这些“缺陷”赋予了材料独一无二的个性,还是隐藏着它们巨大的潜能?这本书无疑为我打开了一扇探索物质奥秘的大门,我迫不及待地想用我的好奇心和求知欲去一一解开它所包含的每一个谜题,去构建我对这个微观世界的清晰认知,去理解那些肉眼看不见的规律是如何塑造我们所处的宏观现实。
这本书,光是书名就足以点燃我对微观世界的无限遐想。“晶体结构与缺陷”,两个词语组合在一起,就像是开启了一扇通往物质内心深处的神秘之门。我一直深信,我们所见的物质世界,其最根本的奥秘,就隐藏在那些肉眼无法捕捉的原子排列之中。我期待着,翻开这本书,就能见到那些如同精巧建筑般的晶格模型,学习各种晶体结构是如何通过原子间的有序堆积而形成的。比如,对于面心立方、体心立方,我希望书中能够给出详尽的几何解释,以及它们在哪些常见材料中得以体现,让我能够将抽象的理论与身边的物质联系起来。更让我着迷的是“缺陷”这个概念。我一直认为,完美是相对的,而“缺陷”往往是事物独特性的来源,甚至是潜能的爆发点。我渴望了解,晶体结构中的那些“不完美”,比如空位、间隙原子、位错等等,是如何影响着材料的物理和化学性质。它们是材料性能的“绊脚石”,还是“助推器”?是会削弱材料的整体表现,还是在特定条件下反而能激发其意想不到的功能?我期待书中能够深入探讨这些缺陷是如何形成,又是如何影响着材料的力学性能、电学性能、光学性能等等,甚至是如何在某些情况下被科学家们巧妙地加以利用,从而创造出具有特定功能的先进材料。这本书,在我看来,不仅仅是一本介绍科学知识的书,更是一种引导我去思考物质本质、探究事物深层规律的工具,它将帮助我用全新的视角去观察和理解我们周围的世界。
拿到这本书,就如同打开了一个通往物质世界核心的潘多拉魔盒。“晶体结构与缺陷”,这两个词汇组合在一起,勾起了我对原子层面物质排列方式的无限好奇。我一直深信,我们所能感知的一切物质,其最根本的特性,都源于其微观结构的规律性。我期待这本书能够成为我的引路人,带领我走进晶体学这个充满秩序与奥秘的世界。我希望能看到对各种晶体结构,例如立方、四方、六方等,进行详尽的介绍,理解它们在原子排列上的独特之处。那些关于晶面、晶向的数学描述,虽然听起来有些复杂,但我相信在本书的阐释下,它们会变得清晰易懂,如同绘制物质世界的蓝图。而“缺陷”这个词,更是让我对本书的期待值倍增。我坚信,真正的理解往往来自于对“不完美”的洞察。我渴望了解,那些存在于理想晶体结构中的“瑕疵”,如空位、置换原子、填隙原子、位错等,是如何在原子尺度上存在的,它们是如何形成的,又对材料的宏观性质,比如机械强度、导电性、热学性质等,产生怎样的影响。是这些“缺陷”限制了材料的性能,还是它们恰恰是某些特殊功能的来源?这本书,在我看来,将不仅仅是一本科普读物,更是一种开启我对物质世界深层探索的钥匙,它将帮助我构建起一个关于物质结构与性能关系的严谨框架。
这是一本让我爱不释手的书籍,其内容之深刻,论述之严谨,远超我的预期。“晶体结构与缺陷”这个书名,如同一个精确的标签,预示着即将展开的对物质微观世界的深度探索。我尤其欣赏书中对于晶体结构分类的系统性阐述,从最基础的点阵、基元、晶胞的概念,到复杂的布拉维格子以及各种晶系和晶带的划分,作者都以清晰的逻辑和精美的图示,将抽象的几何概念具象化。我能够清晰地理解面心立方、体心立方、六方密堆积等不同结构是如何在原子层面形成的,以及它们在自然界和工程材料中广泛存在的意义。更令我着迷的是,书中对晶体缺陷的深入剖析。作者并未将缺陷视为偶然的“错误”,而是将其提升到理解材料性能的关键层面。从点缺陷(如空位、填隙原子、置换原子)的形成机理和对扩散、电导率的影响,到线缺陷(如位错)在金属塑性变形中的核心作用,再到面缺陷(如晶界)对材料力学性能和电学性能的贡献,作者都进行了鞭辟入里的阐述。这本书让我明白,正是这些看似“不完美”的缺陷,赋予了材料丰富多样的性能,甚至隐藏着巨大的应用潜力。它不仅拓展了我的科学视野,更教会了我从微观的视角去理解和分析宏观世界的现象,是一本真正值得反复阅读和深入思考的佳作。
读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一场微观世界的探险之旅,每一次翻页都带来新的发现与震撼。“晶体结构与缺陷”,这个书名精准地概括了本书的核心内容,但其内涵远比书名所呈现的更为丰富和深刻。我尤其欣赏作者在讲解晶体结构部分时所展现出的严谨与清晰。从最基本的晶格概念,到各种复杂晶系的分类和表征,作者都运用了大量的示意图和数学公式,但并非令人望而生畏,反而如同抽丝剥茧般,将复杂的几何关系逐步揭示出来。我印象最深刻的是关于点阵、基元和晶胞的概念,这些是构建整个晶体世界的基石,作者对其解释的透彻程度,让我能够轻松理解不同晶体结构之间的内在联系。而书中对晶体缺陷的论述,更是这本书的点睛之笔。作者并未将缺陷仅仅视为“错误”或“瑕疵”,而是将其视为理解材料性能的关键。从空位、间隙原子到位错、晶界,作者详细阐述了这些缺陷的类型、形成原因以及它们如何通过影响原子间的相互作用,进而改变材料的力学、电学、磁学和光学等宏观性质。例如,书中对位错在金属塑性变形中的作用的深入剖析,就如同一场微观层面的“形变芭蕾”,让我清晰地看到了材料如何通过这些“缺陷”的运动来实现延展和形变。这本书带给我的,不仅仅是知识的增长,更是一种全新的思维方式,它教会我如何从微观的结构与缺陷去理解宏观的现象,如何认识到“不完美”中蕴含的无限可能。
这是一本让我爱不释手的书,从翻开第一页起,就被其严谨的逻辑和精妙的阐述所深深吸引。书中的每一个章节都仿佛精心设计的迷宫,引导读者层层深入,逐步揭开晶体世界的神秘面纱。“晶体结构与缺陷”这个书名,本身就蕴含着一种对事物完整性与不完美性的辩证思考。我尤其欣赏书中对于晶体结构分类的详细讲解,作者巧妙地运用了各种三维模型和二维投影图,将抽象的原子排列具象化,让我这个非专业人士也能清晰地理解面心立方、体心立方、六方密堆积等概念的本质区别。那些复杂的晶向指数、晶面指数的引入,在我看来并非枯燥的符号游戏,而是理解晶体各向异性行为的基石。更让我印象深刻的是,书中对于晶体缺陷的论述,绝非停留在简单的罗列,而是深入剖析了不同类型缺陷(如点缺陷、线缺陷、面缺陷)的形成机制、微观结构以及它们对材料宏观性能产生的决定性影响。例如,关于位错理论的阐述,就如同一幅生动的画卷,描绘了金属材料在受力变形过程中,位错如何滑移、攀移,从而实现宏观形变的微观过程。书中对于这些缺陷与材料强韧性、塑性、导电性等性能之间关系的严谨论证,让我对材料的性能调控有了全新的认识。这不仅仅是一本教科书,更像是一位睿智的导师,用其渊博的知识和清晰的思路,引导我走出对材料世界的迷茫,让我看到了那些隐藏在平凡物质背后的宏大规律和精妙设计,这本书的价值,远超其纸张本身的重量。