Design of Organic Solids pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Weber, E. (EDT)

出品人:

頁數:236

译者:

出版時間:

價格:1760.00 元

裝幀:

isbn號碼:9783540646457

叢書系列:

圖書標籤:

• 有機固體
• 材料設計
• 晶體結構
• 分子排列
• 凝聚態物理
• 有機電子學
• 計算化學
• 材料科學
• 物理化學
• 固體物理

跨越界限：現代材料科學的基石與未來展望 圖書名稱：跨越界限：現代材料科學的基石與未來展望 作者：[此處可虛構一位權威學者的名字，例如：阿曆剋斯·詹寜斯 教授] 齣版社：[此處可虛構一傢知名學術齣版社，例如：寰宇科學齣版社] --- 內容提要： 《跨越界限：現代材料科學的基石與未來展望》是一部全麵深入探討當代材料科學核心理論、前沿技術以及新興應用領域的權威著作。本書旨在為材料學、物理學、化學以及工程學領域的研究人員、高年級本科生和研究生提供一個既有深度又具廣度的知識框架。 本書的核心目標是揭示材料的結構、性能、製備工藝與實際應用之間復雜的相互作用機製，強調從原子尺度到宏觀尺度的跨尺度理解（Multi-scale Understanding）在推動技術進步中的關鍵作用。我們不再將材料視為孤立的實體，而是將其置於一個動態的、受環境和功能需求驅動的係統之中進行考察。 全書共分為五大部分，三十章，邏輯清晰地構建瞭一個從基礎理論到尖端應用的知識階梯。 --- 第一部分：材料科學的理論基石與計算革命 (The Theoretical Foundations and Computational Revolution) 本部分著重於現代材料科學賴以建立的經典理論框架，並引入瞭計算方法在材料設計中的革命性地位。 第一章：晶體結構與電子態的統一視圖 深入探討晶格動力學、缺陷工程的基礎，並詳細闡述能帶理論在解釋導體、半導體和絕緣體電學特性中的核心地位。引入拓撲材料的概念，討論其獨特的體能帶絕緣和錶麵態導電特性。 第二章：熱力學與相變動力學 迴顧吉布斯自由能的普適性，重點分析非平衡態熱力學在材料加工過程中的重要性。深入剖析擴散機製、成核與生長理論，並闡述形核勢壘如何決定最終材料的微觀結構。 第三章：計算材料學的崛起：從密度泛函到機器學習 詳細介紹第一性原理計算（如DFT）如何精確預測材料的靜態性質。隨後，本書轉嚮更具前瞻性的內容：利用分子動力學模擬材料在時間維度上的演化，並探討如何集成高通量計算和人工智能（ML）模型來加速新材料的篩選和性能預測，實現“材料基因組計劃”的願景。 第四章：界麵與錶麵：性能的決定性區域 界麵是材料性能的“故障點”也是“機遇點”。本章分析晶界、相界麵、固-液/氣界麵的結構特徵及其對機械、電學和催化性能的影響。詳細討論錶麵敏感技術（如XPS, LEED）的原理與應用。 --- 第二部分：功能材料的精妙調控 (Precise Engineering of Functional Materials) 本部分專注於那些其宏觀性能直接源於其精細微觀結構的功能性材料，這是當前高技術領域競爭的焦點。 第五章：半導體與光電器件的能級工程 超越傳統的矽基材料，本書詳盡討論III-V族、鈣鈦礦以及二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）在光伏轉換、LED發光和高速電子學中的潛力。重點闡述異質結的構建和載流子傳輸的調控。 第六章：磁性材料與斯皮恩電子學 探討鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性等磁有序現象的微觀起源。重點分析巨磁阻效應（GMR）和隧道磁阻效應（TMR），並展望斯皮恩電子學如何利用電子的自鏇自由度來革新存儲和邏輯器件。 第七章：壓電、熱釋電與鐵電材料的本構關係 分析晶格極化現象及其在能量轉換中的應用。詳細解析如何通過材料摻雜和應力場來優化材料的機電耦閤係數（$d_{ij}$）和居裏溫度，適用於傳感器和能量收集器。 第八章：智能與響應性材料係統 涵蓋形狀記憶閤金、電活性聚閤物、光緻變色材料等。強調這些材料對外部刺激（溫度、光、電場、pH值）的快速、可逆響應機製，及其在軟機器人和自適應結構中的應用潛力。 --- 第三部分：結構材料的韌性與壽命（Toughness and Longevity in Structural Materials） 本部分迴歸工程科學的核心，關注材料在極端載荷和復雜環境下的承載能力與耐久性。 第九章：金屬閤金的微觀織構與塑性 從位錯理論齣發，深入解析金屬的加工硬化、蠕變和疲勞機製。重點討論現代高溫閤金（如鎳基單晶）如何通過精確控製晶界和析齣相來抵抗高溫下的蠕變斷裂。 第十章：陶瓷與復閤材料的斷裂韌化 探討陶瓷材料的固有脆性挑戰。詳細分析通過裂紋偏轉、橋接和增韌機製（如縴維增強、納米粒子分散）實現陶瓷增韌的技術路綫，這是實現先進核能和航空部件的關鍵。 第十一章：聚閤物科學：從分子構象到宏觀性能 解析高分子鏈的構象、纏結與玻璃化轉變溫度（Tg）之間的關係。深入討論交聯網絡對彈性、強度和溶脹行為的影響，並展望生物可降解聚閤物的未來。 第十二章：材料的腐蝕與老化機製 係統闡述電化學腐蝕、應力腐蝕開裂（SCC）和高溫氧化等失效模式。強調利用錶麵塗層技術、緩蝕劑和材料的本徵耐腐蝕性來延長工程結構的使用壽命。 --- 第四部分：新興前沿：能源、環境與生物材料 (Emerging Frontiers: Energy, Environment, and Bio-Interfaces) 材料科學的未來方嚮在於解決全球性的挑戰，本部分聚焦於能源存儲、可持續性與生命科學的交叉領域。 第十三章：下一代電池材料的挑戰與突破 全麵評估鋰離子電池的現狀與瓶頸（如正極材料的循環穩定性、負極的體積變化）。深入探討固態電解質的離子傳導機製，並對鈉離子、鎂離子等替代體係進行展望。 第十四章：催化材料與可持續化學 聚焦於高效、低成本的催化劑設計。詳細分析多相催化中的活性位點工程，討論負載型金屬納米顆粒、單原子催化劑在燃料電池氧還原反應（ORR）和二氧化碳還原反應（CO2RR）中的錶現。 第十五章：先進分離膜技術 探討氣體分離膜（如碳捕集）、水處理膜（如正滲透、反滲透）以及電化學分離中的材料創新。關注膜的孔隙結構梯度設計對選擇性和通量的影響。 第十六章：生物材料與組織工程 討論生物惰性材料和生物活性材料的設計原則。涵蓋植入物錶麵的生物相容性、藥物緩釋載體的設計，以及如何利用生物相容性支架引導細胞的生長和分化。 --- 第五部分：先進製備技術與過程控製 (Advanced Fabrication and Process Control) 材料的最終性能與其製備過程是密不可分的。本部分強調如何精確控製從納米到宏觀尺度的製造過程。 第十七章：增材製造（3D打印）中的材料行為 分析選擇性激光熔化（SLM）和電子束熔化（EBM）過程中的快速凝固、殘餘應力纍積和孔隙形成機製。重點討論為增材製造優化材料配方和工藝參數的重要性。 第十八章：薄膜沉積技術：從原子層到功能層 詳述物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）的原理，特彆關注原子層沉積（ALD）對實現亞納米級厚度和完美共形覆蓋的能力。 第十九章：材料的同步錶徵：原位與實時技術 介紹先進的同步輻射光源和中子散射技術，如何使科學傢能夠在材料服役的真實條件下（加載、加熱、反應中）觀察其結構和動力學變化，實現對“過程-結構-性能”的實時耦閤分析。 第二十章：缺陷的精準引入與移除 探討離子注入、輻照改性等技術如何用於精確地在材料內部引入或消除特定缺陷，以調控材料的電學、光學或機械性能。 --- 總結與展望： 《跨越界限》的最終目標是激發讀者對材料科學的整體認知：它不僅是一門關於“製造什麼”的學科，更是一門關於“如何設計”的學問。通過跨學科的視角，本書展示瞭理論預測、計算模擬、精密閤成與先進錶徵的協同作用，為讀者迎接下一代材料挑戰，構建更智能、更可持續的物質世界奠定堅實的知識基礎。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我通常是帶著對“新奇材料”的好奇心來閱讀這類書籍的。在當前的科研熱點中，柔性電子和可穿戴設備對有機固體材料提齣瞭新的要求，比如優異的機械柔順性和耐彎摺性。我希望《有機固體設計》能超越傳統的剛性晶體範疇，探討如何通過引入柔性連接基團或構建層狀結構來賦予有機材料所需的形變能力。例如，如何設計那些在應力下能保持電荷傳輸通道連通性的分子堆積模式。此外，對於環境響應型材料——那些能對濕度、溫度或特定化學物質産生可逆結構或性能變化的固體——的設計思路也是我非常感興趣的部分。這本書如果能提供一套通用的“功能導嚮”設計流程，涵蓋從分子骨架選擇到組裝機製控製的完整路徑，那麼它無疑將成為一本指導未來創新材料開發的權威指南。

评分☆☆☆☆☆

說實話，當我翻開這本書時，我對內容的第一印象是它可能偏嚮於理論建模和計算模擬。我特彆關注有機半導體領域，那裏的挑戰在於如何平衡分子間的有效耦閤和分子間的位阻效應。一個好的設計必須能指導我們如何通過取代基的引入，優化分子間的π-π堆疊距離和角度，從而最大化電荷傳輸效率。我希望書中能提供一些關於密度泛函理論（DFT）計算在預測晶體結構和電子結構方麵的應用案例。例如，如何利用計算工具篩選齣最有潛力的骨架結構，然後再進行實驗驗證。如果這本書能清晰地解釋不同晶體學空間群對載流子遷移率的具體影響機製，那對我的研究將是莫大的幫助。我尤其想知道，對於那些結構復雜、堆積模式多變的有機小分子體係，哪些經驗法則或設計準則可以指導我們避開非預期的結構陷阱，確保最終産物具有我們期望的半導體特性。

评分☆☆☆☆☆

這本《有機固體設計》的書名真是引人遐想，它讓我想象著那些精妙的分子堆砌過程，如何在微觀層麵構建齣宏觀的功能。我個人對材料科學領域，特彆是那些具有特定電子或光學特性的有機晶體結構非常感興趣，這本書的封麵設計就透露齣一種嚴謹而又富有創意的氣息。我期待它能深入探討如何通過精確的分子設計來調控固體的宏觀性質，比如導電性、熒光效率或是熱穩定性。如果它能詳細闡述晶體工程中的一些前沿方法，比如共晶策略或者超分子自組裝的原理，那就太棒瞭。我希望書中不僅僅是羅列實驗結果，更能提供一套係統的設計思維框架，指導研究者從分子層級思考如何“定製”一種具有特定功能的有機固體材料。畢竟，設計一個理想的有機半導體或發光材料，絕非易事，需要對分子間相互作用、堆積模式以及能帶理論有深刻的理解。我猜想，這本書會成為一本工具書，幫助我更好地理解那些復雜的晶體結構圖譜背後的物理意義。

评分☆☆☆☆☆

這本書的視角似乎非常宏大，我更傾嚮於從化學閤成和結構化學的角度來審視它。有機固體的美妙之處就在於其多樣性和可塑性，通過巧妙的化學鍵閤和非共價相互作用，可以構建齣從一維鏈狀結構到復雜三維網絡結構。我期待書中能詳盡地討論那些“軟化學”的原理，比如氫鍵、範德華力、鹵鍵等在驅動分子自組裝過程中的精確調控能力。如果能深入剖析晶體生長過程中的動力學控製因素，比如溶劑效應、溫度梯度如何影響最終的晶型選擇，那將是非常令人興奮的內容。我希望看到的是，不僅僅是“設計”齣結構，更是理解“形成”結構背後的化學驅動力。這關乎到對分子間作用力的精細把控，是真正有機化學傢對固體結構理解的深度體現。

评分☆☆☆☆☆

對於一個熱衷於應用層麵的讀者來說，我更看重的是實際操作和應用案例。這本書的題目《有機固體設計》讓我聯想到那些已經成功商業化的有機電子器件，比如OLED顯示屏或者有機光伏電池。我非常好奇，書中有沒有涉及如何從“分子”到“器件”的轉化過程。設計一個具有高激子效率的分子固態材料是一迴事，但如何將其加工成均勻、缺陷少的薄膜，又是另一迴事。我希望書中能涵蓋薄膜生長技術，如真空熱蒸發或溶液鏇塗，並討論這些製備工藝如何反過來影響最終固體的微觀結構和性能。如果能提供一些具體的設計案例，比如針對特定波長吸收的染料分子或者具有高熱穩定性的電荷傳輸材料的優化曆程，那將是極具價值的參考資料。我需要的不隻是理論的構建，更是將理論轉化為可製造、高性能産品的實踐指導。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆