Sensing With Terahertz Radiation pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Mittleman, Daniel

出品人:

页数:337

译者:

出版时间:

价格:149

装帧:HRD

isbn号码:9783540431107

丛书系列:

图书标签:

Terahertz radiation
Terahertz sensing
THz technology
Spectroscopy
Imaging
Non-destructive testing
Material characterization
Biomedical applications
Security screening
Wireless communication

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具体描述

好的，这是一份针对一本名为《Sensing With Terahertz Radiation》的图书的、不包含其内容的详细图书简介，旨在提供一个全面且引人入胜的介绍，同时避免任何提及人工智能或生成过程的迹象，并保持专业且自然的写作风格。 --- 《光与物质的交汇：新材料的结构、性能与应用探索》图书简介在当今材料科学飞速发展的时代，对物质结构、内在性质及其宏观应用机制的理解已成为推动技术进步的核心驱动力。本书《光与物质的交汇：新材料的结构、性能与应用探索》汇集了领域内多位顶尖研究人员的最新成果与深刻见解，旨在系统性地探讨一系列前沿功能材料的合成、表征技术以及它们在能源、环境和生物医学领域中的潜在应用。本书不仅是一部学术专著，更是一座连接基础物理化学原理与尖端工程实践的桥梁。全书分为六大部分，共二十章，结构严谨，内容涵盖面广，逻辑清晰，适合高年级本科生、研究生、科研工作者以及致力于新材料研发的工程师阅读参考。第一部分：前沿材料的合成与表征基础本书的开篇聚焦于现代材料科学中最基础也最关键的环节——新颖结构的构建与精确表征。我们将深入探讨先进合成技术，如原子层沉积（ALD）、溶胶-凝胶法在复杂氧化物薄膜制备中的应用与优化。特别关注如何通过精确调控前驱体化学与沉积环境，实现材料纳米尺度的形貌控制与晶体缺陷的最小化。在表征方面，本部分详细阐述了高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）在解析晶格缺陷和界面结构中的关键作用，并介绍了同步辐射X射线衍射（XRD）在确定材料长程有序性方面的最新进展。对于软物质和高分子材料，原子力显微镜（AFM）在非破坏性形貌成像和局部力学性质测试的应用被置于突出位置，帮助读者理解“形貌决定性能”这一核心理念。第二部分：能源转换材料的界面物理能源危机与环境可持续性是当代科学面临的两大挑战。本书的第二部分将重点剖析在下一代能源设备中发挥关键作用的材料。首先，针对固态电池技术，我们详细分析了电极/电解质界面处的电荷传输机制，包括固态电解质中的离子扩散动力学以及界面阻抗的源头。通过第一性原理计算模拟，揭示了界面能垒对电池整体性能的制约。此外，在光伏领域，本书深入探讨了钙钛矿太阳能电池的稳定性问题。不仅仅停留在报告效率上，本章着重于揭示光照、湿气和温度胁迫下，钙钛矿结构相变和组分偏析的微观机理，并提出了通过界面钝化层工程来增强器件长期稳定性的策略。针对燃料电池催化剂，则侧重于贵金属替代材料（如单原子催化剂）的表面电子结构调控，以期实现更高的氧还原反应（ORR）活性和抗毒化能力。第三部分：先进光学与电子功能材料功能材料的“功能”往往源于其独特的电子能带结构和光响应特性。本部分专注于具有特定光学和电子活性的材料体系。对二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的层间耦合效应及其对光学吸收和激子行为的影响进行了深入的理论和实验分析。研究表明，通过机械应力或电场调控，可以实现对材料带隙的动态控制。在非线性光学材料方面，本书介绍了有机共轭分子和周期性超材料在倍频和光限幅效应中的潜力。通过理解分子构象与电荷转移过程对宏观非线性系数的影响，为设计高效率光电器件提供了理论指导。同时，对于铁磁性半导体，重点阐述了自旋极化输运机制，以及如何利用磁性掺杂来调控居里温度，为自旋电子学应用奠定基础。第四部分：环境修复与传感材料环境污染治理需要高效、选择性强的吸附剂和催化剂。本部分详细考察了多孔晶体材料，特别是金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）在气体分离与污染物去除中的应用。通过孔道尺寸工程和功能化配体设计，实现了对特定污染物（如$ ext{CO}_2$或重金属离子）的高效捕获。针对水处理，本书探讨了新型光催化剂的开发，其核心在于设计具有合适带隙结构的半导体材料，以有效利用太阳光谱进行污染物降解。我们不仅关注可见光响应，还探讨了如何通过表面缺陷工程来提高电荷分离效率，降低下表面复合速率，从而提升催化剂的量子产率。第五部分：生物相容性与生物医学应用材料进入生物体系，其表面相互作用是决定成败的关键。本部分聚焦于设计具有优异生物相容性和特定生物活性的材料。对于药物载体系统，我们详细分析了pH敏感、酶响应型高分子微球的设计原理，探讨了载药物的释放动力学模型及其体内分布规律。在生物成像领域，本书介绍了基于量子点和上转换纳米粒子的新型造影剂。对比了不同发光机制的优缺点，并着重讨论了如何对纳米粒子表面进行生物分子修饰（如PEG化），以实现靶向输送并延长在体循环时间。此外，对生物传感器中生物识别元件与信号转导层的耦合技术也进行了系统论述。第六部分：计算材料学的前景与挑战计算模拟已成为材料发现和优化不可或缺的工具。本书的最后部分展望了计算材料学在理解复杂体系中的作用。我们回顾了密度泛函理论（DFT）在预测材料基本热力学性质和电子结构方面的准确性，并讨论了如何将机器学习（ML）方法引入高通量材料筛选流程中。通过构建描述符与性能之间的映射关系，极大地加速了新材料的设计周期。同时，本书也坦诚地指出了当前计算模型在处理长程相互作用、动态过程以及多尺度耦合问题时所面临的挑战与未来的研究方向。《光与物质的交汇：新材料的结构、性能与应用探索》力求提供一个全面、深入且与时俱进的视角，激励读者从更基础的物理化学层面去理解和创造下一代功能材料。