Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Volume 35 (Handbook on the Physics and Chemist pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:North Holland

作者:Gschneidner, Karl A. (EDT)/ Bunzli, Jean-Claude G. (EDT)/ Pecharsky, Vitalij K. (EDT)

出品人:

页数:418

译者:

出版时间:2005-10-28

价格:USD 290.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444520289

丛书系列:

图书标签:

稀土
yiyi
physics
Rare Earths
Physics
Chemistry
Materials Science
Inorganic Chemistry
Condensed Matter Physics
Spectroscopy
Magnetism
Luminescence
Handbook

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具体描述

The rare earths play a unique role in science. These seventeen related elements afford a panoply of subtle variations deriving from the systematic development of their electronic configurations, allowing a test of theory with excellent resolution. In contrast they find widespread use in even the most mundane processes such as steel making, for polishing materials and gasoline cracking catalysts. In between are exotic uses such as TV screen phosphors, lasers, high strength permanent magnets and chemical probes.

This multi-volume handbook covers the entire rare earth field in an integrated manner. Each chapter is a comprehensive up-to-date, critical review of a particular segment of the field. The work offers the researcher and graduate student alike, a complete and thorough coverage of this fascinating field.

· Authoritative

· Comprehensive

· Up-to-date

· Critical

· Reliable

稀土元素物理与化学手册，第 35 卷（Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Volume 35）本卷《稀土元素物理与化学手册》汇集了当前稀土研究领域最前沿、最深入的学术成果，专注于探索和阐述一系列关键的稀土材料体系及其在现代科技中的应用潜力。本册内容结构严谨，覆盖面广，旨在为材料科学家、物理学家、化学家以及相关领域的工程师提供一个全面、深入的参考平台。本书聚焦于稀土化合物的结构-性能关系的精细调控、新型功能材料的开发以及复杂稀土系统的理论建模。具体而言，本卷深入探讨了以下几个核心主题： --- 第一部分：稀土氧化物与氟化物的先进表征与应用 1. 高熵稀土氧化物（HEOs）的热力学稳定性与输运性质本章详细考察了将多种稀土金属（如Y、La、Ce、Nd等）的氧化物组分进行固溶形成的高熵氧化物体系。研究重点在于理解在高无序状态下，晶格畸变、点缺陷形成能以及局部结构弛豫如何影响材料的宏观热力学稳定性和离子/电子输运行为。内容包括：缺陷工程对氧离子扩散的影响：通过密度泛函理论（DFT）计算结合高分辨透射电子显微镜（HRTEM）的分析，揭示了特定阳离子取代（例如，小半径离子取代大半径离子）如何构建有利于氧离子跳跃的低能路径，这对于开发高性能固体氧化物燃料电池（SOFCs）电解质至关重要。多组分混合价态CeO₂基材料的电荷补偿机制：深入讨论了在高温烧结过程中，不同稀土离子对Ce⁴⁺/Ce³⁺氧化还原循环的协同作用，并量化了其对催化氧化还原反应活性的贡献。 2. 稀土氟化物在深紫外和中红外光电转换中的应用本部分关注稀土三价离子（如Eu³⁺, Tb³⁺, Er³⁺）掺杂的氟化物基质（如YF₃, LaF₃）。由于氟化物基质具有极低的晶格振动和较高的透明度，它们是实现高效上转换（Upconversion）和下转换（Downconversion）发光的理想载体。敏化效应与能量转移动力学：详细分析了通过主客体耦合机制，利用宽带隙吸收体（如Gd³⁺或Pb²⁺/Ba²⁺共掺杂）将能量高效传递给发光中心的过程。内容包括时间分辨光谱技术（TRPL）数据，用于精确测定不同温度下能量回传和淬灭的速率常数。高功率密度LED中的热管理：探讨了在强激发光照下，稀土氟化物晶体内部的热点形成与温度梯度对发光效率的负面影响，并提出了通过异质结结构或表面改性来增强热耗散的策略。 --- 第二部分：磁性稀土化合物的电子结构与磁各向异性 3. 重费米子体系中磁序的竞争与量子临界性本卷对一系列重要的重费米子化合物（如CeM₂X$_{2}$或YbCu$_{4}$In）中的电子关联效应进行了深入的实验和理论研究。重点在于理解局部磁矩（4f/5f电子）与传导电子之间的强耦合如何导致奇异的低能物理现象。非传统的磁性基态：考察了在压力、磁场或化学掺杂诱导下，从长程有序磁态向量子自旋液体（QSL）或非常规超导转变的中间区域。本章特别展示了对磁化率张量和比热数据的精细分析，以识别量子临界点（QCP）的存在。轨道-自旋轨道耦合（SOC）对磁各向异性的贡献：采用第一性原理计算方法，详细解耦了晶体场效应对4f电子轨道矩的重塑作用，从而解释了某些单分子磁体（SMMs）中极高的磁阻尼时间和高的矫顽力。 4. 铁磁性稀土合金的微观结构对巨磁阻效应（GMR）的影响针对NdFeB和SmCo等永磁材料的下一代发展，本部分聚焦于纳米结构控制对宏观磁性能的决定性作用。晶界扩散与软/硬磁相的耦合：分析了在快速淬火或球磨过程中形成的不均匀晶界层（通常富含非晶态或贫稀土相）如何影响磁畴壁钉扎强度。通过莫斯堡谱分析揭示了这些界面处Fe/Co的磁矩重排。高通量计算筛选新型非稀土替代材料：虽然专注于稀土，但本章也包括了对过渡金属基合金中，通过引入类稀土电子结构特征（如强局域化d电子）来模拟4f电子行为的探索，以期降低对昂贵和稀缺稀土元素的依赖。 --- 第三部分：稀土在催化、分离和生物医学领域的化学应用 5. 稀土离子在多相催化剂中的协同作用机制本章探讨了将稀土氧化物（特别是La和Ce）作为载体或助催化剂应用于石油化工和环境催化中的最新进展。烯烃氧化脱氢反应中的表面活性位点：研究了在La₂Zr₂O₇等复杂氧化物中，稀土离子如何通过调控氧空位浓度和酸碱性位点密度，显著提高对特定有机分子的选择性吸附和活化能力。光催化剂的界面电荷分离效率：考察了稀土离子（如Gd³⁺或Yb³⁺）对TiO₂或g-C₃N₄光催化剂带隙结构的局部调控，以及这种调控如何抑制了光生电子-空穴对的复合，从而提升了污染物降解效率。 6. 稀土螯合物在生物成像与靶向治疗中的最新进展本部分侧重于利用三价镧系离子（如Eu³⁺, Tb³⁺, Gd³⁺）优异的发光特性和超顺磁性，开发新型生物探针和药物载体。长寿命时间分辨荧光探针的设计：详细介绍了如何通过高配位数的有机配体（如DOTA衍生物或咔唑基团）来屏蔽水分子猝灭效应，使得基于Tb³⁺/Eu³⁺的时间分辨荧光寿命达到毫秒级别，极大地提高了背景干扰下的信噪比。超顺磁性造影剂（Gd-DTPA类）的 relaxivity 优化：探讨了通过改变Gd³⁺的配位环境和纳米颗粒尺寸，来调控水分子交换速率（$k_{ex}$）和弛豫时间（$T_1$），以期开发出更高弛豫率（$r_1$）的磁共振成像（MRI）对比剂。 --- 总结而言，《稀土元素物理与化学手册，第 35 卷》不仅是对现有稀土科学知识的系统回顾，更是一份面向未来的研究蓝图，它通过对材料微观结构、电子态、复杂相互作用及其宏观性能之间的深层联系的剖析，为推动下一代能源、信息技术和生物医学领域的创新提供了坚实的科学基础。本书的深度和广度，使其成为所有从事稀土科学研究的专业人士不可或缺的案头工具书。