Low Energy Electron Diffraction pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Academic Press Inc.,U.S.

作者:J.B. Pendry

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1974-08-20

價格:0

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780125505505

叢書系列:

圖書標籤:

• 低能電子衍射
• 錶麵科學
• 材料科學
• 物理學
• 晶體學
• 薄膜
• 固體物理
• LEED
• 錶麵分析
• 納米材料

電子衍射的奧秘：從基礎到前沿應用的深度探索 圖書名稱： 電子衍射的奧秘：從基礎到前沿應用的深度探索 內容簡介： 本書旨在為物理學、材料科學、化學以及相關工程領域的學生、研究人員和工程師提供一個全麵、深入且富有啓發性的電子衍射技術導論與前沿進展綜述。我們專注於闡釋電子束與物質相互作用的微觀機製，詳細剖析不同電子衍射技術背後的物理原理，並係統梳理其在結構錶徵、錶麵科學以及納米材料研究中的廣泛應用。 第一部分：電子衍射的物理基礎與理論框架 本書的開篇將奠定堅實的理論基礎。我們將從德布羅意波的提齣齣發，深入探討電子的波動性及其在晶體結構分析中的核心地位。 第一章：電子的波粒二象性與晶體中的衍射現象 本章詳述瞭電子在真空和物質中傳播時的波函數性質，並引入瞭電子的有效質量和散射截麵概念。重點闡述瞭布拉格定律的電子波等效形式，並詳細推導瞭勞厄（Laue）條件在電子衍射中的應用，為後續的實驗分析打下理論基礎。我們還將討論電子束的能量對波長和穿透深度的影響。 第二章：晶體結構與倒易點陣 為理解衍射圖樣，必須掌握晶體學的基本概念。本章詳細介紹瞭晶體的七大晶係、十四種布拉維點陣，以及密堆積結構。核心內容在於倒易點陣（Reciprocal Lattice）的概念構建、點陣矢量與實空間晶格矢量的關係，以及倒易點陣在描述衍射幾何條件中的優越性。通過引入Ewald球的概念，直觀地解釋瞭衍射峰齣現的物理條件。 第三章：電子與物質的相互作用截麵 電子衍射的強度信息依賴於電子與原子核和電子雲的相互作用。本章深入分析瞭庫侖散射勢，對比瞭彈性散射和非彈性散射的物理圖像。我們詳細討論瞭原子形狀因子（Atomic Form Factor）隨散射角和能量的變化規律，並引入瞭德拜-沃爾勒因子（Debye-Waller Factor）來量化晶格振動對衍射強度的影響，特彆是在高溫或存在無序時的修正。 第二部分：主要電子衍射技術與實驗技術 本部分將焦點轉嚮實際操作的電子衍射技術，從宏觀到微觀，從透射到反射，全麵覆蓋瞭現代材料錶徵的關鍵手段。 第四章：透射電子顯微鏡中的衍射（TEM/STEM Diffraction） 透射電子衍射（TED）是研究晶體材料微區結構的最有力工具之一。本章首先介紹瞭透射電子顯微鏡（TEM）和掃描透射電子顯微鏡（STEM）的基本原理，特彆是電子束的聚焦與準直能力。詳細闡述瞭明場像、暗場像與衍射圖樣的聯係。重點講解瞭電子衍射花樣（Selected Area Diffraction, SAD）的采集、標定（晶帶軸確定）和解讀，包括對晶麵指數的精確對應。此外，還引入瞭菊池綫（Kikuchi Lines）的形成機製，及其在晶體取嚮確定和樣品傾斜誤差校正中的關鍵作用。 第五章：低能電子衍射（LEED）與錶麵結構分析 低能電子（能量通常在20 eV到200 eV）的極短平均自由程使其成為探測材料錶麵原子排列的理想探針。本章詳述瞭LEED的儀器構成、真空要求（超高真空UHV環境）及其對錶麵敏感性的物理基礎。我們深入剖析瞭LEED圖樣的動態效應（即強度隨能量變化的效應，I-V麯綫分析），並介紹瞭如何利用這些數據解析錶麵重建、吸附層結構以及薄膜的二維有序性。 第六章：反射高能電子衍射（RHEED）與原位監測 RHEED技術因其高靈敏度、易於實現原位觀測的特點，在薄膜生長領域占據核心地位。本章側重於RHEED的幾何學，如電子束與樣品錶麵的掠射角條件。詳細討論瞭RHEED振蕩現象，並闡明瞭如何通過分析特定衍射束（如斯托剋點）的強度變化，實時精確地監測原子層級的成核、生長模式（如島狀生長、層狀生長）和錶麵粗糙度。 第三部分：衍射數據的定量解析與前沿應用 本部分將理論與實驗結果相結閤，探討如何從衍射數據中提取定量信息，並展望電子衍射在新型材料研究中的尖端應用。 第七章：衍射強度的定量分析與結構解析 從定性識彆晶體結構到定量確定原子位置，需要更復雜的數學處理。本章介紹瞭衍射強度的計算模型，包括考慮電子穿透深度的修正。重點討論瞭對易散射（Relativistic Correction）和多重散射效應（Multiple Scattering）在LEED和RHEED分析中的重要性。對於非晶或準晶材料，本書也探討瞭徑嚮分布函數（PDF）的提取方法。 第八章：電子衍射在納米材料與二維材料中的應用 現代材料研究的焦點集中在尺寸效應和低維結構。本章專門探討瞭電子衍射如何應對這些挑戰。在納米晶體中，由於晶粒尺寸減小，衍射點會擴展成斑點或環，我們討論瞭如何解析這種尺寸展寬效應。在二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）的研究中，電子衍射被用於確定單層或少層材料的晶嚮關係、層堆疊順序（如扭轉角）以及缺陷密度，特彆是利用STEM衍射對微區應力場和晶界進行成像。 第九章：缺陷工程與晶格畸變探測 實際材料中普遍存在缺陷，它們極大地影響材料性能。本章聚焦於電子衍射對晶格缺陷的敏感性。內容涵蓋瞭點缺陷、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界）如何改變衍射圖樣（如衍射斑的移動、模糊或齣現額外的襯度）。詳細闡述瞭如何利用高分辨率TEM（HRTEM）結閤選區電子衍射（SAD）精確識彆和定位這些缺陷結構。 結論與展望 本書最後總結瞭電子衍射技術作為無損（或微損）結構錶徵工具的不可替代性，並對未來發展方嚮進行瞭展望，包括高通量數據采集、基於機器學習的自動解析以及集成原位（In-situ）環境下的電子衍射技術發展趨勢。 目標讀者： 本書內容覆蓋瞭從本科高年級到研究生階段的理論深度，並包含瞭最新的研究案例，是凝聚態物理、材料化學、固態物理、錶麵科學以及電子顯微鏡技術領域研究人員的理想參考讀物。通過本書的學習，讀者將能夠熟練掌握電子衍射的實驗操作、理論分析和前沿應用。

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我是在一個偶然的機會下接觸到這本書的，當時正在為一項關於薄膜錶徵的課題尋找可靠的理論依據。這本書的篇幅不小，拿在手裏頗有分量，這暗示瞭其中包含瞭大量詳實的內容。翻開扉頁，我立刻被其中嚴謹的學術規範所吸引，每一個公式的推導都顯得一絲不苟，每一個圖錶的展示都精準到位。作者在闡述復雜的量子力學概念時，展現齣非凡的清晰度，使得那些原本抽象的物理圖像變得相對具體和可觸及。我尤其欣賞其中對實驗數據處理方法的詳細介紹，這部分內容極具實踐指導意義，讓我從中找到瞭解決實際實驗中遇到的難題的綫索。盡管如此，我個人感覺這本書的行文風格稍顯刻闆，缺乏一些能夠激發讀者好奇心的敘事技巧或曆史背景的穿插，使得整個閱讀過程更像是一場需要高度專注力的智力馬拉鬆，而不是一次輕鬆愉快的知識探索之旅。

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這是一部需要耐心去品讀的著作。它的語言風格非常正式和精確，幾乎沒有任何口語化的錶達，每一個術語的使用都恰到好處，體現瞭作者對精確錶達的極緻追求。我發現自己經常需要停下來，對照著旁邊的參考書去理解某個特定的數學符號所代錶的物理意義。書中對高能電子與原子核庫侖勢相互作用的解析，是其亮點之一，它提供瞭一個非常清晰的框架來理解電子在固體中傳播的動力學過程。然而，本書似乎極度聚焦於“硬核”的物理學原理，而相對忽視瞭近年來快速發展的與計算模擬和機器學習相結閤的新方法論。在如今這個強調跨學科交叉的時代，如果能增加一些關於如何利用現代計算資源來模擬和解釋衍射現象的內容，這本書的價值和適用範圍無疑會更加寬廣，更能跟上時代的發展步伐，而不是僅僅停留在對經典理論的完美復述上。

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這本書給我的第一印象是“百科全書式”的詳盡。它幾乎囊括瞭該領域所有重要的理論分支，從基礎的德拜-沃勒散射到更前沿的非彈性散射理論，都有詳盡的論述。我特彆注意到作者在引用文獻方麵做得非常齣色，每條關鍵的結論後麵都有詳盡的參考文獻標注，這極大地增強瞭其作為參考書的權威性。不過，這種詳盡也帶來瞭一個副作用：結構上略顯鬆散，不同主題之間的過渡有時不夠平滑，更像是將多個優秀專題論文匯編在一起的閤集。在閱讀特定章節時，我有時需要不斷地迴頭查閱前麵章節中定義的符號和假設，這打斷瞭我的閱讀節奏。如果編輯能在章節間的邏輯銜接上進行更精細的打磨，讓知識點之間的聯係更加緊密自然，這本書的整體可讀性將會大大提升，真正成為一本可以從頭讀到尾的經典著作。

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作為一名有著多年材料科學背景的工程師，我通常更偏愛那些能夠迅速提供實用解決方案的指南。這本書無疑屬於前者——它提供的是深層次的、根植於物理學第一原理的理解。初次閱讀時，我花瞭大量時間去理解那些復雜的傅裏葉變換和群論在衍射模式解析中的應用。作者在這方麵的處理堪稱教科書級彆，但隨之而來的問題是，對於那些更側重於應用層麵的讀者，書中的某些章節顯得過於冗長和理論化。例如，關於對稱性和布洛赫波函數的討論，雖然在理論上無懈可擊，但如果能用更多的實際案例來佐證其對實驗結果的預測能力，我想會更具說服力和吸引力。這本書更像是為那些希望構建全新理論模型的學者準備的“工具箱”，而不是一本教授如何使用現有工具來快速解決問題的“操作手冊”。它的深度毋庸置疑，但廣度上的側重略顯不足。

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這本書的封麵設計簡潔有力，黑色的背景上用著醒目的白色和藍色的字體，讓人一眼就能感受到其專業和嚴謹的氣質。我當初拿到它的時候，心裏充滿瞭期待，因為我對這個領域的研究一直抱有濃厚的興趣。然而，讀完之後，我發現它更像是一本高度專業化的教科書，而非我所期望的那種能引導初學者入門的讀物。書中深入探討瞭電子與固體錶麵相互作用的各個方麵，從理論基礎到實驗技術的細節，無不體現齣作者深厚的學術功底。特彆是關於電子散射截麵和晶體結構分析的部分，講解得極為透徹，邏輯鏈條清晰，讓人在閱讀時能感受到一種層層遞進的智力挑戰。不過，對於那些剛剛接觸這個領域的讀者來說，可能會覺得有些吃力，因為它似乎默認讀者已經具備瞭一定的物理學背景知識，對於一些基礎概念的鋪墊相對較少，直接切入瞭高深的數學模型和物理圖像。整體而言，這本書的價值在於它為資深研究人員提供瞭一個紮實的理論參考，但對於廣大學生群體來說，可能需要搭配其他更基礎的輔助材料纔能更好地消化吸收其中的精華。

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