Waveguide Spectroscopy of Thin Films pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Lightning Source Inc

作者:Khomchenko, Alexander V.

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2005-8

价格:$ 180.80

装帧:HRD

isbn号码:9780120885152

丛书系列:

图书标签:

Waveguide spectroscopy
Thin films
Optical spectroscopy
Material characterization
Thin film analysis
Optical materials
Nanomaterials
Surface science
Spectroscopy
Photonics

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具体描述

In this book, new methods of study of the linear and nonlinear optical properties of thin films are presented. These techniques are based on the principles of the spatial Fourier spectroscopy of the light beam reflected from a prism-coupling device with the tunnel excitation of guided lightmodes in thin-film structures. Measurement techniques of determination of the absorption coefficient, refractive index and thickness of the dielectric, semiconductor or metallic films are considered. This book is highly recommended for specialists in the fields of integrated and thin film optics and for graduated students in related specialties. There are new techniques of measurement of thin-film parameters stated.

好的，这是一本名为《深入理解先进材料结构与性能的非接触式表征技术》的图书简介，内容详尽，专注于替代您提供的书目主题： --- 图书简介：《深入理解先进材料结构与性能的非接触式表征技术》聚焦无损分析的前沿视角与应用拓展本书旨在全面深入地探讨现代材料科学研究与工程实践中，那些不依赖直接接触或破坏性样品制备的先进表征技术。在材料创新周期日益缩短的今天，能够快速、高空间分辨率、高灵敏度地揭示材料微观结构、化学态、界面行为及其宏观性能之间复杂关联的技术显得尤为关键。本书摒弃了传统的、侧重于特定结构如薄膜或光波导的狭隘视角，转而构建一个涵盖多种物理原理和应用领域的前沿技术平台。全书共分为五大部分，涵盖了从基础理论到尖端应用的完整知识体系，预计篇幅约1500页，是材料工程师、物理学家、化学家以及相关领域高级研究生的重要参考资料。 --- 第一部分：非接触式表征的基础物理原理与仪器设计本部分奠定了理解所有先进无损表征技术的物理基础。它详细阐述了电磁波、粒子束与物质相互作用的基本机制，这些机制是实现无损分析的理论支柱。第1章：材料与辐射场的耦合理论深入探讨了光场、电子束、离子束以及声波在复杂介质中传播、散射、吸收和辐射的量子力学与经典电动力学描述。重点分析了表面等离激元共振（SPR）现象的理论建模，以及基于傅里叶变换的谱学分析方法在处理复杂光谱信号时的数学框架。第2章：高分辨率成像的衍射极限突破本章集中讨论了如何超越传统衍射极限进行纳米尺度成像。内容包括近场扫描光学显微镜（NSOM）的理论基础，特别是其探针设计与扫描机制的优化。此外，还详细介绍了基于计算成像（Computational Imaging）的场景，例如全息重建技术如何从远场或弱散射信号中恢复高保真图像信息。第3章：高灵敏度信号采集与数据处理详细介绍了现代探测器技术（如EMCCD、SPAD阵列）的性能指标，以及如何设计低噪声、高动态范围的信号采集系统。在数据处理方面，引入了基于机器学习的信号去噪、背景扣除和特征提取算法，以应对复杂环境下的微弱信号分析。 --- 第二部分：光谱学在材料组分与化学态分析中的拓展应用本部分超越了简单的吸收光谱，着重于利用光谱学对材料内部的化学键合、电子结构及动态过程进行高灵敏度、高空间分辨的探测。第4章：拉曼散射与振动特征谱的动态信息提取详细分析了表面增强拉曼散射（SERS）和尖端介电材料的非线性拉曼过程。重点探讨了如何利用飞秒激光激发和延迟时间分辨技术（Time-Resolved Raman）来监测固态反应动力学、相变过程中原子的振动模式变化，以及如何利用偏振拉曼技术分析材料的各向异性取向。第5章：X射线吸收谱（XAS）的电子结构解析本章聚焦于同步辐射光源提供的X射线吸收近边结构（XANES）和扩展吸收边精细结构（EXAFS）。内容覆盖了从数据采集（边际扫描、飞行时间测量）到结构反演（曼德尔变换、R空间拟合）的完整流程，尤其关注于催化剂活性中心、半导体缺陷态的电子密度和局部几何环境的精确量化。第6章：多光子激发荧光与深层结构探测探讨了双光子和三光子激发荧光成像技术在分析厚样品或生物组织内部结构时的优势。内容包括二阶和三阶非线性光学响应的理论模型，以及如何通过改变激发波长来选择性地探测不同深度的材料特性，从而实现三维化学信息的可视化。 --- 第三部分：形貌、应力与界面特性的场耦合探测本部分关注那些需要结合能量或动量传递来揭示材料表面形貌、内部应力分布以及关键界面的物理特性的技术。第7章：二次电子与背散射电子的成像与谱学关联详述了扫描电子显微镜（SEM）中二次电子（SE）和背散射电子（BSE）信号的产生机制，以及它们如何反映表面拓扑和原子序数差异。引入了能量色散X射线谱（EDS）与波长色散X射线谱（WDS）在高空间分辨率下的定量分析方法，重点讨论了漂移电子对测量的影响及校正技术。第8章：扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）的现代拓展超越了传统的电流-高度反馈模式，本章聚焦于现代AFM和STM的高级模式：例如开针式红外光谱（s-SNOM）用于超分辨红外成像，以及利用压电力显微镜（PFM）和开尔文探针力显微镜（KPFM）对材料表面电势、铁电畴和表面势垒的无损测量。第9章：声学显微镜与弹性模量成像本章介绍了利用高频超声波在材料内部传播的特性来无损评估材料的机械性能和内部缺陷。内容包括聚焦声束透射/反射技术（FBUT/FBR），以及如何利用声学信号对复合材料和粘合界面的局部弹性模量分布进行高对比度成像。 --- 第四部分：先进功能材料的动态过程无损监测本部分将前述技术应用于当前最热门的功能材料领域，展示如何实时、原位地监测材料在工作条件下的演变。第10章：能源存储材料的充放电行为监测重点阐述了利用同步辐射技术结合X射线衍射（XRD）和XANES技术，对锂离子电池、固态电池或超级电容器在实际充放电循环过程中，活性材料的晶体结构演变、电荷存储状态和界面副反应的实时追踪。第11章：半导体器件的非侵入式故障分析介绍如何利用光致发光（PL）成像、电致发光（EL）成像以及光束诱导电流（LBIC）技术，快速定位集成电路中的热点、漏电流路径和晶格缺陷，而无需破坏封装。第12章：催化与热力学过程的“工作状态”表征探讨如何设计高压/高温反应池，将原位拉曼光谱、透射吸收光谱与环境控制相结合，以研究多相催化剂在反应气体流场、温度梯度下的表面吸附物和活性位点的实时状态。 --- 第五部分：数据集成与多尺度表征的未来趋势本书的最后部分展望了未来材料表征的发展方向，强调多模态数据融合与计算模拟的重要性。第13章：多尺度数据融合与三维重建讨论了如何将微米尺度的衍射数据、纳米尺度的成像数据以及原子尺度的谱学数据，通过先进的图像配准算法和拓扑模型，整合到统一的多尺度信息框架中，实现对材料结构的全景理解。第14章：机器学习在无损表征数据解析中的应用详细介绍如何利用深度学习模型（如卷积神经网络CNN）从高维、复杂的无损谱图中自动识别材料相变、晶格畸变和痕量杂质，实现分析过程的自动化和高通量化。第15章：先进非接触式表征的前沿挑战与展望总结了当前无损分析技术在灵敏度、空间分辨率、速度和多功能集成方面仍面临的瓶颈，并展望了如量子传感技术、超快太赫兹（THz）光谱等新兴技术在未来材料科学中的潜力。 --- 目标读者：材料物理、凝聚态物理、化学、电子工程、半导体技术以及催化领域的科研人员、博士后、高级研究生以及从事先进材料质量控制和无损检测的工程师。