準晶體 [Quasicrystals] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉有延，傅秀軍 著

圖書標籤:

• 準晶體
• 材料科學
• 固體物理
• 晶體學
• 非周期性
• 數學物理
• 相變
• 結構分析
• 金屬學
• 凝聚態物理

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542816757

版次：1

商品編碼：10207902

包裝：平裝

叢書名： 非綫性科學叢書

外文名稱：Quasicrystals

開本：32開

齣版時間：1999-12-01

頁數：177

正文語種：中文

內容簡介

　　《準晶體》介紹關於準晶體的基本理論及十多年來在低維準晶方麵的主要研究成果。包括準晶體的構造方法、各類點陣模型、理論研究手段及不同類型準晶結構的各種獨特的物理性質。準晶體是1984年在實驗中發現的。這種新型結構的物質引起瞭科學工作者極大的興趣，並得到瞭廣泛的研究。《準晶體》作為該領域從基礎到當前科學研究前沿課題的入門書，可供理工科大學教師、研究生以及相關專業的科技工作者參考。

內頁插圖

目錄

非綫性科學叢書齣版說明
前言
第1章 準晶體的構造方法
§1 匹配拼砌法
§2 高維投影法
§3 廣義對偶法
§3.1 基本原理
§3.2 彭羅斯局域同構類
§4 自相似變換法
§4.1 二維彭羅斯拼砌
§4.2 一維情形下的替代和迭代法

第2章 準晶的點陣模型
§5 一維準晶模型
§5.1 準周期性與自相似性
§5.2 廣義菲波那契序列
§5.3 菲波那契類序列
§5.4 三元準周期模型
§5.5 圖厄.莫爾斯模型
§6 彭羅斯以外的二維準晶模型

第3章 菲波那契準晶的電子性質及理論方法
§7 遷移模型和座模型
§8 KKT重整化群方法
§9 多分形分析法
§10 分解一消元法
§10.1 能譜結構
§10.2 能隙標記性質
§11 格林函數重整化群方法

第4章 菲波那契類準晶的物理性質
§12 電子能譜的自相似性
§13 能隙標記性質
§14 波函數多分形性質
§15 光透射性質

第5章 廣義菲波那契模型的物理性質
§16 動力學映射、能譜和波函數
§17 孿生子模型
§17.1 無限多擴展態的存在性
§17.2 遷移率邊的套層結構

第6章 三元準周期模型的物理性質
§18 多分形的能譜結構
§19 遷移矩陣的贋七循環

第7章 圖厄－莫爾斯模型的電子性質
§20圖厄－莫爾斯模型的電子性質

第8章 電子能譜和電子態局域性的討論
§21 能譜的類型及電子態局域性的嚴格解
§22 數值計算結果的討論
§23 準周期係統的透射態
§24 準周期結構與能譜和局域性的關係

第9章 二維彭羅斯準晶的物理性質
§25 彭羅斯晶格的電子結構
§26 電子態的局域性
§27 包含多近鄰相互作用的電子性質
§28 二維準晶的晶格振動
第10章 準晶物理性質研究展望
參考文獻

精彩書摘

　　第1章
　　準晶體的構造方法
　　傳統的晶體學認為，自然界的固態物質不是晶體便是非晶體（或稱玻璃體），二者必居其一。在非晶體中，原子（或原子團）的排列具有短程序，而無長程序。在晶體中，原子（或原子團）在三維空間按一定的幾何方式作規則的周期性重復排列，即晶體具有周期的長程平移序。正是由於這種周期長程平移序的限製，晶體僅有2，3，4，6次鏇轉對稱軸，而不具有5次或6次以上的鏇轉對稱軸。從而導緻三維晶體僅有14種布喇菲點陣，而平麵晶體則僅有5種點陣類型。晶體的點對稱元素包括鏇轉軸、鏡麵、對稱中心以及它們的組閤，這就決定瞭晶體僅有32種晶體學點群。而如果同時考慮微觀對稱元素（滑動麵和螺鏇麵）的作用，在晶體中原子所有可能排列方式將分屬230種空間群。
　　晶體的衍射給齣周期排列的布喇格衍射峰，峰的分布取決於晶體的對稱性，而峰的強度則與晶體的長程序有關。非晶體的衍射僅能給齣一係列彌散的衍射斑。

前言/序言

圖書簡介：從原子尺度到宏觀物理學的探索 書名： 未命名（此書不涉及“準晶體”主題） 導言 本書旨在帶領讀者穿越現代物理學與材料科學的前沿領域，聚焦於一係列宏大且深刻的主題，這些主題共同構建瞭一個理解物質世界結構與功能的新框架。我們不討論準晶體的獨特對稱性或其特殊的原子排列，而是將重點放在凝聚態物理學的其他基石，例如傳統的晶體結構、無序係統、拓撲現象、以及先進功能材料的製備與錶徵。全書結構嚴謹，從最基本的物理原理齣發，逐步深入到復雜的實驗現象和前沿理論模型。 第一部分：晶格的幾何與動力學基礎 本部分內容側重於周期性係統的數學描述及其內在的物理規律。我們將從點群和空間群的定義入手，詳細闡述晶體結構在三維空間中的周期性分類，及其與宏觀物理性質（如彈性、光學和電學特性）之間的內在聯係。 第一章：晶體學的幾何基礎 本章將係統梳理布拉維點陣、晶胞的概念，以及米勒指數的實際應用。我們將深入探討倒易點陣（Reciprocal Lattice）的構建及其在描述晶體衍射現象中的核心作用。重點內容包括但不限於：費城（Bravais）的晶格分類、晶體學中的對稱操作（鏇轉、反演、滑移和螺鏇操作）的詳細討論，以及晶體結構報告標準（Structure Representation Standards）。我們將通過大量的實例，展示如何利用這些幾何工具來解析已知的金屬、陶瓷和分子晶體的基本結構單元。 第二章：晶格振動與聲子理論 本章的核心在於理解晶格的集體激發——聲子。我們將從牛頓運動方程齣發，建立一維和三維周期晶格的色散關係模型，區分聲學支和光學支。詳細討論布洛赫定理在晶格動力學中的應用，以及如何利用聲子密度（Density of States, DOS）來計算材料的比熱容。此外，本章還將探討聲子散射機製，如聲子-聲子散射（三聲子過程）、聲子-電子散射，並解釋這些過程如何影響材料的熱導率和電導率。特彆地，我們會探討完美晶體結構中熱量輸運的微觀機製。 第二部分：電子結構與能帶理論 電子的運動和能量分布是決定材料電、磁、光學性質的關鍵。本部分將全麵介紹描述電子在周期勢場中行為的理論框架。 第三章：周期勢場中的電子運動 本章將詳細推導和應用布洛赫定理（Bloch’s Theorem），解釋電子波函數在周期勢場中的形式。我們將利用緊束縛法（Tight-Binding Method）和幾乎自由電子模型（Nearly Free Electron Model）來構建簡單的能帶結構圖。重點討論能帶理論如何解釋導體、半導體和絕緣體之間的根本區彆——能帶隙的形成。本章還將涉及費米麵（Fermi Surface）的概念，以及其在確定材料導電性的作用。 第四章：固體的磁性與介電響應 聚焦於材料對外場（電場和磁場）的響應。在磁性方麵，我們將對比順磁性、抗磁性和鐵磁性的微觀起源，深入探討海森堡模型（Heisenberg Model）和朗道理論（Landau Theory）在描述磁疇和磁化強度方麵的應用。在介電響應方麵，我們將討論洛倫茲模型，區分極化率的各種貢獻（電子極化、離子極化、取嚮極化），並探討鐵電體和抗鐵電體的電疇行為及其在器件中的應用潛力。 第三部分：無序係統與非晶態物質 不同於完美的晶體，許多重要的功能材料展現齣顯著的無序特性。本部分將探討無序如何重塑材料的物理性質。 第五章：無序對電子結構的影響 本章將分析點缺陷、雜質或短程有序對電子能帶結構的影響。我們將討論安德森局域化（Anderson Localization）理論，解釋在強無序條件下，電子波函數如何被局域化，從而導緻材料從導體轉變為絕緣體。此外，本章會介紹平均場近似方法（如平均場近似和有效介質理論）在處理具有隨機分布缺陷的體係中的應用。 第六章：玻璃態和非晶態材料的結構與動力學 本書將詳細考察玻璃態物質（如矽酸鹽玻璃、有機聚閤物的冷凝態）的結構特性。我們將討論無序結構中的短程有序和中程有序的錶徵技術。在動力學方麵，我們將介紹“躍遷理論”（Transition State Theory）和“跳躍導電模型”（Hopping Conduction Model），解釋粘滯性、鬆弛時間譜（Relaxation Time Spectra）以及玻璃轉變溫度（Glass Transition Temperature, Tg）的物理意義。重點將放在理解無序係統中動態異質性（Dynamical Heterogeneity）的現象。 第四部分：拓撲材料的興起與應用 本部分介紹現代凝聚態物理學中最具革命性的領域之一，即拓撲學在材料性質描述中的應用。 第七章：拓撲絕緣體與拓撲半金屬 本章將從拓撲不變量的概念齣發，引入布洛赫波函數的陳類（Chern Class）概念，解釋拓撲絕緣體（Topological Insulators, TIs）的獨特邊緣態。我們將詳細分析二維和三維拓撲絕緣體的能帶反演（Band Inversion）機製，以及錶麵態的狄拉剋錐（Dirac Cone）特徵。此外，還將介紹外爾半金屬（Weyl Semimetals）和狄拉剋半金屬（Dirac Semimetals）的拓撲性質及其在電輸運中的體現，例如手性反常（Chiral Anomaly）。 第八章：先進材料的閤成與錶徵 理論知識必須與實際的材料製備和精確的結構分析相結閤。本章將概述幾種重要的材料閤成技術，包括分子束外延（MBE）、化學氣相沉積（CVD）以及溶膠-凝膠法，重點關注如何通過精確控製生長條件來製備具有特定晶體取嚮或形貌的薄膜和納米結構。在錶徵方麵，我們將深入探討高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）如何用於晶格缺陷的成像，以及X射綫衍射（XRD）在確定晶相和晶格常數方麵的精確應用。 結論 本書的最終目標是提供一個關於物質在不同尺度和結構下如何錶現齣其宏觀物理性質的全麵視角。通過對晶體學、電子能帶理論、無序係統動力學以及拓撲物理的深入探討，讀者將能夠掌握理解復雜凝聚態現象所需的理論工具和實驗視角。我們所關注的這些領域，正驅動著下一代電子學、能源存儲和信息技術的發展。

評分☆☆☆☆☆

剛翻開《準晶體》這本書，我首先就被它深邃而迷人的標題吸引住瞭。在我的印象中，晶體一直是那種規則、整齊、對稱的代錶，就像一幅幅精美的幾何圖案，完美地遵循著周期性。而“準晶體”這個詞，則仿佛一下子打破瞭我固有的認知，在“晶體”的嚴謹框架中注入瞭一絲“準”的模糊與探索。這讓我立刻聯想到那些挑戰傳統、突破界限的科學發現，比如量子力學之初對經典物理的顛覆，或者是相對論對時間和空間的重新定義。這本書的封麵設計也頗具巧思，那種非同尋常的幾何圖形，既有數學上的精確感，又帶著一絲神秘的未知，讓我迫不及待地想一探究竟。我很好奇，究竟是什麼樣的物質，能夠打破我們對晶體周期性的根深蒂固的理解？它的結構究竟是怎樣的奇特？又是什麼樣的物理規律在支配著它？更重要的是，這種“準”的特性，會對材料科學、甚至更廣泛的物理學領域帶來怎樣的衝擊和啓示？我期待著，這本書能夠引領我進入一個全新的、充滿想象力的科學世界，讓我看到科學探索的無限可能性，以及人類思維在麵對未知時所展現齣的非凡創造力。

評分☆☆☆☆☆

《準晶體》這本書不僅僅是介紹一種新奇的物質形態，它更像是一本關於科學思維方式的啓濛讀物。我之前對科學的理解，往往局限於教科書裏那些已經建立起來的、相對封閉的理論體係。而閱讀這本書，我感受到的是一種開放、探索、甚至帶點“叛逆”的精神。準晶體的齣現，打破瞭周期性這個晶體學領域的“基本定律”，迫使科學傢們重新審視和定義“晶體”的概念。這種挑戰權威、突破框架的科學勇氣，讓我倍感振奮。書中對於數學工具在描述準晶體結構中的應用，也讓我大開眼界。諸如彭羅斯鑲嵌、碎形幾何等概念的引入，展現瞭數學與物理學之間如此緊密的聯係，也讓我認識到，有時候，我們需要的不僅僅是物理模型，更是能夠描述復雜現象的全新數學語言。我開始想象，如果將這種“非周期性的有序”概念延伸到其他領域，比如信息編碼、藝術設計，甚至社會組織，又會碰撞齣怎樣的火花？這本書讓我看到瞭科學發展中，那些意想不到的“跨界”和“融閤”所能産生的巨大能量。

評分☆☆☆☆☆

我一直以為，科學的進步就是不斷地填補知識的空白，就像在已知的地圖上描繪齣新的疆域。然而，《準晶體》這本書則讓我看到瞭另一種更令人興奮的科學畫捲——它不是在填補空白，而是在重繪整個地圖的規則。《準晶體》的齣現，並不是對現有晶體理論的補充，而是對它提齣瞭根本性的挑戰。我曾認為，物質的有序性必然伴隨著周期性，這是如同“原子構成物質”一樣理所當然的信念。然而，準晶體的存在，就像一個大膽的“異類”，證明瞭高度有序並不一定意味著周期性。這讓我不禁聯想到，我們人類是否也因為某些固有的認知框架，而錯失瞭理解宇宙的某些重要維度？書中對於準晶體結構精妙而又復雜的數學描述，讓我感到一種智力上的震撼。那些非整數的比例、高階的對稱性，它們共同構建瞭一個既有序又充滿變化的奇妙世界。我開始反思，在我的學習和工作中，是否也過於依賴於“周期性”的思維模式？這本書讓我意識到，真正的科學突破，往往源於對既有範式的質疑和挑戰，源於敢於擁抱那些看似“不閤邏輯”的現象。

評分☆☆☆☆☆

《準晶體》這本書，在講述其核心內容的同時，也巧妙地 woven in 瞭許多引人入勝的科學故事和哲學思考。我尤其喜歡書中對於準晶體發現初期科學界反應的描述。那種從最初的震驚、懷疑，到後來的爭論、再到最終的接受，每一步都充滿瞭人性化的掙紮和科學探索的麯摺。這讓我看到，科學的進步並非總是順風順水，它也伴隨著懷疑、辯論，甚至不被理解的痛苦。但正是這種不懈的追尋和對真理的執著，纔推動瞭科學嚮前發展。書中對於準晶體結構非凡性質的探討，也讓我産生瞭許多聯想。例如，它在某些方麵的優異性能，如硬度、耐磨性，是否能為我們開發全新的高性能材料提供靈感？它在電子和光學特性上的獨特錶現，又能否催生齣顛覆性的技術？這本書讓我感受到，科學的魅力不僅在於其理論的嚴謹，更在於它所蘊含的無限可能性，以及它如何不斷地挑戰我們的認知邊界，引導我們走嚮更廣闊的未知。

評分☆☆☆☆☆

讀完《準晶體》的導論部分，我的大腦仿佛經曆瞭一場思維的“重塑”。我一直以為，晶體就是原子排列成重復的、有規律的格點結構，這是中學化學和物理課上就建立起來的“金科玉玉”的認知。而書中赫然提齣，存在一種“既不屬於晶體，又不屬於非晶體”的準晶體，其結構雖然高度有序，但卻不存在晶體意義上的周期性平移對稱性，取而代之的是高階的鏇轉對稱性。這個概念的提齣，本身就極具顛覆性！我腦海中立刻浮現齣那些完美的十二邊形或者十八邊形，它們可以無限地鋪滿一個平麵，卻無法通過簡單的平移來重復。這種“不可重復”的完美，實在是太迷人瞭！書中對於準晶體發現曆程的描述，尤其是丹尼捨夫斯基先生的“意外”發現，也充滿瞭科學探索的戲劇性。那種從質疑到接受，從不可思議到豁然開朗的過程，讓我深刻體會到科學的魅力在於不斷挑戰和突破。我開始思考，這種非周期性的有序結構，在性質上會與傳統晶體産生哪些本質的區彆？它是否會帶來全新的物理現象，或者在某些應用領域展現齣獨特的優勢？這本書無疑為我打開瞭一個全新的研究視角，讓我對物質世界的構成有瞭更深層次的理解。

評分☆☆☆☆☆

瑞典皇傢科學院10月5日宣布，以色列科學傢達尼埃爾·謝赫特曼因發現“準晶體”而獨享2011年諾貝爾化學奬以及1000萬瑞典剋朗（約146萬美元）的奬金。

評分☆☆☆☆☆

較難，數學運算偏多，不適宜業餘愛好者閱讀，優點是便宜。

評分☆☆☆☆☆

較難，數學運算偏多，不適宜業餘愛好者閱讀，優點是便宜。

評分☆☆☆☆☆

絕版書，收藏價值很高。

評分☆☆☆☆☆

很好，很感興起趣！！！

評分☆☆☆☆☆

非綫性科學中較成熟的部分是非綫性動力學，19世紀末法國H.龐加萊的兩項工作——常微分方程的定性理論和天體運動中定量計算使他成為非綫性科學最早的代錶人物。20世紀前葉，無綫電技術促使非綫性振動理論的誕生，繼承和發展瞭龐加萊的成果。20世紀60年代後，大氣科學和流體力學中利用計算機進行的數值研究，分析力學中數學理論的進展，以及統計物理中遠離平衡態係統性態的研究等等，促進瞭在橫嚮聯係上發現並研究各類不同係統由於非綫性而導緻的共性，即非綫性科學。 一般認為非綫性科學應包括以下3個主要部分：孤立波，混沌，分形。 本套叢書由郝柏林牽頭多位專傢教授著作而成，囊括瞭非綫性科學的所有領域，從入門到動手研究循序漸進。 隨著科學技術的飛速發展,非綫性現象在自然科學領域的作用越來越重要,物理、化學、生物、工程技術、等都存在著大量的、重要的非綫性問題,這些問題的研究通常歸結為用非綫性演化方程來描述。因此,如何求解這些非綫性方程成為廣大數學和物理工作者緻力於研究的一個重要課題。近年來,人們在這方麵做瞭許多開創性的工作,提齣瞭許多求解非綫性方程的新方法,如齊次平衡法[1]～[2]、雙麯正切函數展開法[3]～[6]、試探函數法[7]～[15]、Sine～Cosine法[16]、Jacobi橢圓函數展開法[17]～[19]、直接解法[20]～[23]、疊加法[24]～[25]、輔助常微分方程法[26]～[29]、等等,並用這些方法求解瞭許多非綫性方程。然而，非綫性方程的求解非常睏難，而且求解非綫性方程沒有也不可能有統一而普適的方法，以上的一些方法也隻能具體應用於求解某個或某些非綫性方程，因此，遠不能說解非綫性方程的任務已經完成，繼續尋找一些有效可行的方法仍是一項十分重要而很有意義的工作。本書準晶體的構造方法、各類點陣模型、理論研究手段及不同類型準晶結構的各種獨特的物理性質。準晶體是1984年在實驗中發現的。這種新型結構的物質引起瞭科學工作者極大的興趣，並得到瞭廣泛的研究。準晶體的結構在20世紀之前就已經被建築師熟知，例如在伊朗伊斯法罕的清真寺，上麵瓷磚的圖案就是按照準晶樣式排列。

評分☆☆☆☆☆

京東上買東西送貨快，滿意

評分☆☆☆☆☆

閱讀收藏兩相宜。

評分☆☆☆☆☆

大學及以上纔能看懂……反正我是看不懂……不過也挺喜歡。