[按需印刷] 压电电子学与压电光电子学(精)/纳米科学与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王中林 著，王中林#scln#张岩#scln#武文倬 译

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• 压电电子学
• 压电光电子学
• 纳米科学
• 纳米技术
• 材料科学
• 电子学
• 光电子学
• 传感器
• 能量收集
• 微纳器件

店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030357908

商品编码：10682621623

包装：精装

开本：16

出版时间：2015-06-03

页数：252

字数：292

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纳米科学与技术系列：探索微观世界的奥秘与前沿应用 简介 在浩瀚的宇宙中，物质的存在形式千姿百态，但当我们深入探究物质最基础的构成单元——原子、分子及其集合体时，一个全新的、充满无限可能的世界便展现在我们眼前。这个世界，便是纳米尺度下的奇妙领域。纳米科学与技术，作为21世纪最具革命性的科学技术之一，正以前所未有的速度改变着我们对世界的认知，并深刻影响着人类社会的方方面面。它不仅是对物质本质的极致探索，更是驱动新能源、新材料、生物医药、信息技术等众多前沿领域突破性进展的关键。 本系列图书旨在为读者提供一个系统、深入且兼具前瞻性的视角，全面解读纳米科学与技术的广阔图景。我们致力于揭示纳米世界的独特物理、化学和生物学特性，以及如何利用这些特性来设计和制造具有前所未有功能的新型材料和器件。本书系内容覆盖了从纳米科学的基础理论到各种纳米材料的制备与表征，再到纳米技术在各个领域的广泛应用，力求为读者呈现一个立体、生动的纳米科技全貌。 核心内容与深度解读 本系列图书并非仅停留在对纳米概念的浅层介绍，而是深入挖掘其背后的科学原理和技术细节。我们将从以下几个核心维度展开详细论述： 一、 纳米世界的物理化学基石： 量子效应与尺寸效应： 在纳米尺度下，宏观物体的经典物理规律开始失效，量子效应和表面效应变得尤为显著。本书将深入剖析这些效应的产生机制，例如量子限域效应如何改变半导体材料的光学和电学性质，表面能的急剧增加如何影响催化活性和材料稳定性。我们将通过详细的理论推导和实例分析，帮助读者深刻理解这些现象为何会发生，以及它们对纳米材料性能的决定性影响。 表面与界面科学： 纳米材料的高度比表面积是其诸多优异性能的根源。本书将详细阐述表面晶体学、表面吸附、界面扩散等核心概念，并探讨如何通过精确控制表面结构和界面性质来调控材料的功能。例如，在催化领域，优化催化剂表面的活性位点可以显著提高反应效率；在电子领域，界面态的形成和调控对器件性能至关重要。 物质结构与性能的关联： 纳米科学的核心在于“结构决定性能”。我们将详细介绍不同纳米结构，如纳米颗粒、纳米线、纳米管、二维材料（如石墨烯、过渡金属二硫化物）等的结构特点，以及这些结构如何影响其电子、光学、磁学、力学和热学性能。读者将了解如何通过改变纳米材料的尺寸、形状、组成和晶体结构来“量身定制”其功能。 二、 纳米材料的制备与表征： 自上而下与自下而上策略： 本系列将系统介绍两大类主要的纳米材料制备方法。 自上而下法： 包括机械研磨、湿化学法（如溶胶-凝胶法、沉淀法）以及光刻、刻蚀等微纳加工技术。我们将详细讨论各种方法的优缺点，适用范围，以及如何通过优化工艺参数来获得特定尺寸和形貌的纳米材料。 自下而上法： 主要涉及原子团簇化学、自组装技术、化学气相沉积（CVD）、分子束外延（MBE）等。我们将深入解析这些方法如何从原子、分子层面精确构建纳米结构，以及其在制备复杂纳米材料和器件方面的优势。 先进表征技术： 对纳米材料进行精确的结构、形貌和性能表征是纳米科学研究的关键。本书将重点介绍多种先进的表征技术，包括： 电子显微镜技术： 扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）及其衍生的各种先进成像和分析模式，如能量色散X射线光谱（EDX/EDS）、电子能量损失谱（EELS）。 扫描探针显微镜技术： 扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）及其各种功能模式，如力谱、电学测量、热学测量等。 光谱技术： 紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）等，用于分析材料的电子结构、化学组成和化学状态。 衍射技术： X射线衍射（XRD）、电子衍射等，用于确定材料的晶体结构和结晶度。 热分析技术： 热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等，用于研究材料的热稳定性、相变等。 我们将提供这些技术的原理、操作方法、数据解读以及在纳米材料研究中的具体应用案例。 三、 纳米技术在各领域的颠覆性应用： 新能源技术： 太阳能电池： 纳米材料在提高太阳能转换效率、降低成本方面发挥着革命性作用。本书将详细介绍染料敏化太阳能电池（DSSC）、量子点太阳能电池（QDSC）、钙钛矿太阳能电池等纳米技术驱动的新型太阳能器件的原理、结构设计和性能提升策略。 储能技术： 纳米材料的高比表面积和独特的电化学性能使其在锂离子电池、超级电容器等储能器件中展现出巨大潜力。我们将探讨纳米电极材料的设计、离子传输机制以及界面工程在提升能量密度、功率密度和循环寿命方面的作用。 氢能： 纳米催化剂在水分解制氢、燃料电池等方面具有关键作用。本书将介绍纳米结构催化剂的设计原理，如何通过调控纳米颗粒的尺寸、形貌和组成来优化催化活性和稳定性。 生物医药： 靶向药物输送： 纳米载体（如脂质体、聚合物纳米粒、无机纳米颗粒）能够包裹药物，并通过表面修饰实现靶向释放，提高疗效并降低副作用。我们将深入探讨不同纳米载体的设计理念、体内行为、载药率以及释放动力学。 医学影像： 纳米造影剂（如量子点、磁性纳米颗粒）能够提高医学影像的灵敏度和分辨率，实现疾病的早期诊断。本书将介绍各种纳米造影剂的制备、成像机理以及在MRI、荧光成像等领域的应用。 疾病治疗： 纳米材料在癌症光热/光动力治疗、基因治疗等领域展现出巨大前景。我们将探讨纳米材料与生物分子相互作用的机制，以及如何设计用于特定治疗的纳米器件。 信息技术： 微电子器件： 纳米材料是下一代集成电路、存储器和显示器的关键。本书将介绍量子点在显示技术中的应用，纳米线晶体管的制备与性能，以及自旋电子学中的纳米材料。 传感器： 纳米传感器能够实现对极低浓度物质的高灵敏度检测，在环境监测、食品安全、医疗诊断等领域具有广泛应用。我们将探讨基于纳米材料（如纳米线、纳米颗粒、石墨烯）的化学传感器、生物传感器的工作原理和设计。 环境科学： 水处理与净化： 纳米吸附剂、纳米催化剂在去除水体污染物方面表现出优异的性能。我们将介绍纳米材料在吸附重金属离子、降解有机污染物等方面的应用。 空气净化： 纳米催化剂在分解空气污染物、去除VOCs（挥发性有机化合物）方面发挥着重要作用。 先进材料： 高性能复合材料： 将纳米材料（如碳纳米管、石墨烯）添加到聚合物、金属或陶瓷基体中，可以显著提高材料的力学强度、导电性、导热性等。 智能材料： 响应性纳米材料能够根据外界刺激（如光、热、pH值、电场）发生形变或改变性能，在智能结构、自修复材料等领域具有应用潜力。 独特性与前瞻性 本系列图书的独特之处在于其内容的系统性、深度和前瞻性。我们不仅仅罗列知识点，而是致力于构建一个知识体系，让读者能够理解纳米科学与技术发展的内在逻辑和未来趋势。 理论与实践的结合： 我们在介绍基础理论的同时，大量引用最新的科研成果和实际应用案例，使读者能够将理论知识与实际应用联系起来，培养解决实际问题的能力。 跨学科视角： 纳米科学与技术是典型的交叉学科，涉及物理、化学、材料科学、生物学、工程学等多个领域。本书将汇集各个领域的专家智慧，提供多角度、全方位的解读。 前沿动态追踪： 纳米科技发展日新月异，本书将密切关注最新的研究进展和技术突破，为读者提供最具时效性的信息。我们将探讨下一代纳米材料的开发方向，如新型二维材料、拓扑材料、功能化纳米器件等，以及它们可能带来的颠覆性变革。 目标读者 本系列图书适合以下读者群： 高等院校学生： 作为纳米科学与技术、材料科学、物理学、化学、生物学、工程学等相关专业的本科生和研究生教材或参考书。 科研人员： 从事纳米科学与技术及相关领域研究的科研工作者，为他们提供深入的理论指导、技术参考和研究灵感。 产业界工程师与研发人员： 希望了解纳米技术如何赋能其所在行业，并将纳米技术应用于产品开发和技术创新的工程师和研发人员。 科技爱好者与政策制定者： 对纳米技术发展充满兴趣，希望了解其潜力和影响的广大科技爱好者，以及需要掌握相关知识以制定科技政策的决策者。 结语 纳米科学与技术正引领着一场深刻的科技革命，它不仅拓展了我们对物质世界的认知边界，更以前所未有的力量驱动着人类文明的进步。本系列图书将是您探索这个微观世界的理想指南，带您领略纳米科技的魅力，把握科技前沿的脉搏，激发您在纳米科学与技术领域进行创新研究和应用开发的灵感。让我们一起，深入纳米尺度，开启一个充满无限可能的未来。

评分☆☆☆☆☆

我尝试从应用的角度去深入理解这本书，希望能找到一些实用的指导，毕竟“压电电子学”和“压电光电子学”都是很注重工程实现的领域。然而，书中的应用部分显得非常肤浅和概念化。它罗列了很多可能的应用场景，比如传感器、声纳、甚至是一些能源收集设备，但对于如何将理论模型转化为实际可工作的原型产品，讲述得极其简略。例如，在讨论如何优化压电器件的功率转换效率时，书中只是简单提及了“优化材料的极化取向”和“匹配阻抗”，但对于具体的操作步骤、常用的仿真工具（如COMSOL或Ansys的设置要点），或是实际设计中常见的“陷阱”和“经验法则”，完全没有涉及。这使得这本书更像是一本面向大一新生的科普读物，而不是面向研究人员或高年级学生的专业参考书。它成功地告诉了你“能做什么”，但完全没有告诉你“该怎么做”，或者“做的时候要注意什么”，这对依赖工程实践的学科来说，实用价值打了折扣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度，在我看来，似乎是努力想兼顾“入门”和“精深”，结果却两头落空。它在引入基本概念时，会引用一些非常基础的定义，这对于初学者是友好的；可一旦进入到涉及非线性耦合效应、张量分析这些更深层次的内容时，作者仿佛突然切换了“精英模式”，直接跳跃到高度复杂的数学表述，几乎不提供中间的推导过程和物理直觉的解释。这种不连贯性，对处于学习曲线中间阶段的读者来说是最为痛苦的。你已经知道基础，但又无法直接消化那些晦涩的、未经充分铺垫的复杂公式。例如，关于压电材料的本征缺陷对电学性能的影响那一段，理论分析非常密集，但缺少图示来形象化缺陷如何在晶格中产生应力和电荷不平衡，让人读完后感觉知识点是“知道”了，但“理解”的程度非常有限，仿佛只是背诵了一段复杂的公式串。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手的时候，我其实是抱着挺大的期望的，毕竟书名听起来就充满了前沿科技感，[按需印刷] 压电电子学与压电光电子学(精)/纳米科学与技术，感觉是那种能把复杂概念讲得深入浅出的范本。然而，阅读体验却像是在走一个设计得不太合理的迷宫。首先，章节之间的逻辑跳跃感太强了，有时候前一页还在讲材料的微观结构，下一页突然就跳到了宏观器件的应用，中间缺少了必要的过渡和承接。这就导致我作为一个对这个领域有一定基础的读者，也得时不时停下来，翻回去找前面的知识点，生怕自己漏掉了什么关键的联系。再者，书中引用的案例和实验数据更新得不够及时，很多例子感觉像是停在了好几年前的文献水平，对于一个声称是“纳米科学与技术”前沿的教材来说，这多少有点让人觉得遗憾。比如，在提到一些新型压电薄膜的制备工艺时，描述得过于笼统，缺乏对当前工业界主流技术路线的关注。如果能多一些近期突破性的进展，并用更现代的语言去阐述其背后的物理机制，这本书的价值会大大提升。整体感觉，这本书像是不同时期、不同作者的笔记拼凑而成，缺乏一位主编强有力的统筹和打磨。

评分☆☆☆☆☆

从选材和涵盖范围来看，这本书的野心是巨大的，试图将压电学的两个分支——电子学和光电子学——放在一起论述。理论上这很有意义，因为两者在材料层面有很强的耦合。然而，实际操作中，这种广度牺牲了足够的深度。压电电子学部分，对介电响应和机械形变的耦合机理讨论尚可，但转到光电子学部分，特别是涉及到光电转换效率的计算和量子效率的分析时，笔墨显得单薄，并且明显偏向于声光效应（如布拉格衍射），对于当下更热门的电致发光或光电探测的应用讨论不足。总的来说，这本书像是一个非常全面的目录，列举了所有重要的关键词，但在每一个关键词下，都只有薄薄的一层介绍，难以满足那些希望通过一本书籍深入钻研某一特定子方向的专业人士的需求。它更适合作为一份领域概览的索引，而非深入研究的基石。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和印刷质量，对于一本精装的学术著作来说，简直是灾难。我买的是精装版，本想着能收藏起来，但拿到后发现，纸张的厚度和光泽度非常一般，很多图表的墨色深浅不一，有些关键的示意图，线条模糊不清，特别是涉及到复杂的晶体结构和能带图时，细小的标注几乎看不清。更糟糕的是，有些公式的排版简直是混乱，变量和上下标挤在一起，阅读起来非常费劲，常常需要对着公式自己重新推导一遍才能确定到底哪个符号代表什么物理量。我花了相当一部分时间在试图“解读”这些排版错误上，而不是去理解核心内容。这对于学习资料来说是致命的缺陷。一个关于精密电子和光电子学的书籍，对图形和符号的精确性要求极高，这本书在这方面可以说是彻底“掉链子”了。我甚至怀疑，这种按需印刷的模式是否在质量控制上留下了太多的灰色地带，导致最终成品的水准波动巨大。如果后续的读者也遇到类似问题，我强烈建议，除非内容确实无可替代，否则应谨慎考虑其物理形态。