信息材料概論

信息材料概論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

林健 著
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齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122006127
版次:1
商品編碼:11298454
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2013-08-01
用紙:膠版紙
頁數:144
字數:232000

具體描述

內容簡介

  《信息材料概論》作為材料類專業的本科生、專科生及研究生教材,也可作為其他專業學生的信息材料方麵的普及型教材。作者從半導體學、微電子學、光電子學等基礎科學齣發,力圖通俗易懂、深入簡齣地介紹信息材料領域的基本理論、種類、應用和發展,培養學生掌握信息材料領域基本知識。全書包括信息材料導論、微電子材料基礎、光電子材料基礎、信息傳感材料、信息存儲材料、信息傳輸材料、信息顯示材料及信息處理材料等章節,使讀者對信息材料在信息技術領域的應用和發展有一個全方位的瞭解。

內頁插圖

目錄

第1章 導論
1.1 信息材料的發展曆史
1.2 信息材料的分類
1.3 信息材料的應用與發展

第2章 微電子材料基礎
2.1 半導體物理基礎
2.1.1 半導體的性質
2.1.2 半導體材料的能帶結構
2.1.3 半導體材料分類
2.2 集成電路基礎
2.2.1 半導體器件基礎
2.2.2 集成電路技術及其發展
2.2.3 集成電路的分類
2.3 集成電路芯片製造技術
2.3.1 原料提純
2.3.2 單晶矽錠及矽片製造
2.3.3 光刻與圖形轉移
2.3.4 摻雜與擴散
2.3.5 薄膜層製備
2.3.6 互聯與封裝
2.4 集成電路芯片材料
2.4.1 厚膜電子漿料
2.4.2 引綫框架和引綫材料
2.4.3 封裝及封裝材料
2.4.4 集成電路基片材料
2.4.5 其他微電子芯片材料

第3章 光電子材料基礎
3.1 光電子技術概述
3.2 半導體的光學性質
3.2.1 半導體的光吸收特徵
3.2.2 半導體的發光機理
3.3 激光材料
3.3.1 激光原理
3.3.2 激光的特性
3.3.3 常用激光器
3.3.4 激光晶體
3.3.5 激光玻璃
3.3.6 半導體激光介質
3.4 集成光路和光電子集成技術
3.4.1 平麵光波導
3.4.2 集成光路材料
3.4.3 光電子集成迴路材料

第4章 信息傳感材料
4.1 力敏傳感材料
4.1.1 應變電阻材料
4.1.2 半導體壓阻材料
4.1.3 壓電材料
4.2 熱敏傳感材料
4.2.1 熱電勢式測溫傳感器
4.2.2 熱電阻式溫度傳感器
4.2.3 PN結型測溫傳感器與集成電路溫度傳感器
4.2.4 熱釋電式傳感器
4.3 光敏傳感材料
4.3.1 光電效應
4.3.2 半導體光電探測器材料
4.3.3 光電探測器件
4.3.4 攝像材料
4.3.5 光固態圖像傳感器
4.4 磁敏傳感材料
4.4.1 半導體磁敏電阻
4.4.2 霍爾傳感器
4.4.3 強磁性材料
4.4.4 磁敏晶體管
4.5 氣敏傳感材料
4.5.1 氣敏傳感材料的分類和原理
4.5.2 半導體氣敏材料
4.6 濕敏傳感材料
4.7 光縴傳感材料
4.8 生物傳感材料

第5章 信息存儲材料
5.1 磁存儲材料
5.1.1 磁存儲原理
5.1.2 磁存儲係統
5.1.3 磁帶、磁盤存儲材料
5.1.4 磁泡存儲材料
5.1.5 巨磁電阻存儲材料
5.2 半導體存儲器材料
5.2.1 隨機存取存儲器
5.2.2 隻讀存儲器
5.3 光盤存儲材料
5.3.1 隻讀式光盤材料
5.3.2 一次寫入光盤材料
5.3.3 可擦重寫光盤存儲材料
5.4 新型信息存儲材料

第6章 信息傳輸材料
6.1 通信電纜材料
6.1.1 雙絞綫材料
6.1.2 同軸電纜材料
6.2 光縴通信材料
6.2.1 光縴工作原理
6.2.2 光縴的性能
6.2.3 光縴的種類
6.2.4 光縴、光纜製作技術
6.2.5 其他光縴通信係統材料
6.3 微波通信材料
6.3.1 微波傳輸綫材料
6.3.2 鐵氧體微波材料
6.3.3 微波集成電路材料
6.4 GSM數字蜂窩移動通信材料
6.4.1 GSM數字蜂窩移動通信係統
6.4.2 GSM移動通信材料

第7章 信息顯示材料
7.1 陰極射綫顯示材料
7.1.1 陰極射綫管的基本結構與工作原理
7.1.2 CRT熒光粉材料
7.2 液晶顯示材料
7.2.1 液晶分子結構和特性
7.2.2 液晶顯示器的種類及原理
7.2.3 顯示用液晶的種類
7.2.4 液晶顯示器中的其他材料
7.3 等離子體顯示材料
7.3.1 氣體放電機理
7.3.2 等離子體顯示器原理
7.3.3 PDP材料
7.4 場緻發射顯示材料
7.4.1 場緻發射顯示器原理及結構
7.4.2 FED冷陰極材料
7.4.3 FED用熒光粉材料
7.5 電緻發光顯示材料
7.5.1 交流薄膜電緻發光顯示材料
7.5.2 交流粉末電緻發光顯示材料
7.5.3 發光二極管
7.6 電子紙材料
7.7 其他平闆顯示技術
7.7.1 真空熒光顯示
7.7.2 電緻變色顯示
7.7.3 電泳顯示

第8章 信息處理材料
8.1 模擬集成電路材料
8.2 數字集成電路材料
8.3 激光調製材料
8.3.1 電光調製材料
8.3.2 聲光調製材料
8.3.3 磁光調製材料
8.4 非綫性光學材料
8.4.1 非綫性光學效應
8.4.2 非綫性光學材料
8.4.3 非綫性光學材料的應用
參考文獻

精彩書摘

  導論
  科學技術的發展是人類社會進步的一個重要推動力。人類社會的每一次科學技術革命都對社會發展和變革起著巨大的作用。托夫勒(A.Toffler)把人類社會曆史概括為三次浪潮,第一次浪潮為農業革命,第二次浪潮為工業革命。而隨著人類科技水平的迅猛發展,隨之而來的則是第三次浪潮。在這次浪潮中,以電子信息産業為代錶的高科技産業異軍突起,在整個國民經濟領域中越來越占據重要的地位,人類社會正在踏入信息社會時代。
  所謂信息社會,就是信息成為比物資和能源更為重要的資源,以開發和利用信息資源為目的的信息經濟活動迅速擴大,逐漸取代工業生産活動而成為國民經濟活動的主要內容。信息經濟在國民經濟中占據主導地位,並構成社會信息化的物質基礎。以計算機、微電子、光電子和通信技術為主的信息技術革命是社會信息化的動力源泉。信息技術正在從根本上改變人們的生活方式、行為方式和價值觀念。
  在現實社會中,信息産業已逐漸成為世界強國的重要支柱産業之一,人類越來越依賴於各種信息網絡和信息産品工作、學習和生活。運用現代信息技術對各種信息的收集、存儲、處理、傳遞和顯示,使得人類能以前所未有的速度、深度和廣度去認識自然、改造社會和創新曆史。信息技術領域的每一次進步和革命都成為促進各國經濟、文化和軍事發展的重要推動力,而這些進步和革命又與相關材料領域的創新和發展不可分割。
  材料是構成整個物質社會的基礎,人類在認識、使用和製造材料領域的每一次進步都成為促進社會生産力發展的重要推動力。隨著現代科學技術的快速發展,人類在材料領域的創新越來越快,各種各樣的新材料大量湧現。這些新材料的研究、生産和應用正成為各國科技和工業發展水平的重要標誌。
  材料的分類方法有多種。如按材料的性質來分,可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復閤材料等;而按材料的應用來分,又可分為建築材料、生物材料、信息材料等。所謂的信息材料是指用於信息的獲取、存儲、處理、傳遞和顯示的微電子材料和光電子材料。以微電子材料和光電子材料為代錶的信息材料是信息技術的基礎和先導,信息材料領域的每一次創新都會推動信息技術和産業嚮前發展。
  1.1信息材料的發展曆史
  信息材料包括微電子信息材料和光電子信息材料兩大類,迴顧它們的發展曆程,就能清楚看齣微電子信息技術和光電子信息技術的發展曆程。
  微電子技術作為信息技術的基石,發展至今已有五十餘年的曆史。所謂的微電子技術就是指在幾平方毫米的半導體單晶芯片上,用微米和亞微米精細加工技術製成由一萬個以上晶體管構成的微縮單元電子電路和由之而成的各種微電子設備。微電子技術的突飛猛進推動瞭整個世界的重大變化。
  微電子技術是在傳統的電子技術的基礎上發展起來的。1906年弗列斯特(D.Forest)成功研製齣瞭世界上第一個電子三極管,這種真空玻璃管式電子器件的齣現推動瞭無綫電、雷達、導航、廣播、電視、電子計算機等各種電子技術和設備的發展,開闢瞭人類曆史的一個新紀元。但是電子管技術存在著許多缺陷:體積大、能耗高、成本高、速度慢,與電子技術發展的需求相差甚大。隨著半導體材料、尤其是半導體矽材料的研究進展,給電子技術的發展提供瞭新的機遇。1947年巴丁(J.Bardeen)和沃爾特布拉頓(w.H.Brattain)研製齣世界上第一個點接觸型晶體三極管;1949年肖剋利(w.B.Shockley)提齣瞭P—N結理論,並研製齣實用化的結型晶體三極管,由此推動瞭晶體管技術的工業化生産;1952年達默(G.w.Dummer)首先提齣製造單塊半導體集成電路的思想;1958年,美國得剋薩斯儀器公司的基比爾(J.s.Kilby)和仙童半導體公司的諾伊斯(R.Noyce)幾乎同時發明瞭第一塊鍺集成電路和矽集成電路。集成電路的齣現為微電子技術的發展打下瞭基礎,進而大大推動瞭現代高新技術的飛速發展。
  集成電路一經麵世,就得到瞭飛速的發展。1962年製成瞭隻有12個元件的集成塊,至1965年已能製造芯片集成度在100個以下的晶體管單元,稱為小規模集成電路(SSI),同年底又齣現瞭集成度在100~1000個單元的中規模集成電路(MsI)。1967年至1973年,集成度達到瞭1000~10萬個單元的大規模集成電路(LsI)。到瞭1978年,在一塊30mm。的芯片上已經發展到集成度為10萬~1。0萬個單元的超大規模集成電路(VLSI)。至1986年和1995年,又先後發展到瞭集成度1000萬~10億個結構單元的甚大規模集成電路(UL—SI)和10億~1000億個結構單元的巨大規模集成電路(GLSI)。
  集成電路技術的飛速發展,得益於微電子材料研究的大力支持。20世紀50~60年代,隨著集成電路平麵工藝的齣現,導緻矽材料和鍺材料在半導體技術中的地位發生逆轉。矽材料的禁帶寬度比鍺高,其工作溫度較高,適於功率器件的製作;矽在高溫下能氧化成SiO2薄膜,而SiOz薄膜兼有雜質擴散掩膜、絕緣膜和保護膜三重功能,很適閤集成電路平麵工藝;矽的受主和施主的擴散係數幾乎相同,可為集成電路的工藝製作提供更大的自由度。晶體管的性能很大程度上受Si/SiO2界麵的缺陷和SiO2膜中移動電荷的影響,但Si(100)/SiO2界麵隻有十萬分之一的原子鍵形成缺陷,用人工方法很難獲得比此更優質的界麵。矽材料的這些優點促成瞭矽集成電路平麵工藝的迅猛發展,並成為集成電路技術的最重要的基礎材料。
  早期的集成電路都是雙極型的,1962年後齣現瞭由金屬一氧化物一半導體(M0s)場效應晶體管組成的MOs集成電路。MOS集成電路具有功耗低、適閤於大規模集成等優點,在整個集成電路領域中占的份額越來越大。在早期的MOs技術中,鋁柵P溝MOS晶體管是最主要的技術。20世紀60年代後期,多晶矽取代鋁而成為MOs晶體管的柵材料。20世紀70年代中期,利用LOCOs隔離的NMOS(N溝道MOS晶體管)集成電路開始商品化。20世紀80年代以後,CMOS(互補金屬氧化物一氧化物一半導體)技術迅速成為超大規模集成電路(VLSI)的主流技術。由於CMOS具有功耗低、可靠性高、集成度高等特點,已成為集成電路領域的主流。
  隨著集成電路規模的不斷提高,對矽片的直徑要求越來越大,而綫寬則越來越小。矽片的製造技術從20世紀80~90年代的6in(綫寬1~0.5Um)、8in(0.5~0.18Um),到2001年開始生産12in(0.13UM)。預計2008年將可以生産直徑為18in、綫寬為0.07~0.05Um的下一代矽片。在矽片生産工藝水平不斷提高的同時,在矽材料的基礎上發展起來的SOI(絕緣層上的矽)材料具有寄生電容小、功耗低、集成度和電路速度高、抗輻照和耐高溫性好等特點,有可能突破矽基集成電路芯片的特徵尺寸極限,從而最有可能成為取代傳統矽片的集成電路用材料。
  光電子技術則是在20世紀50年代發展起來的,最早得到實際應用的是光電探測器。20世紀50年代中期,可見光波段的CdS、(2dSe光敏電阻和短波紅外PbS光電探測器投入實際應用,幾年後美軍將光電探測器應用於響尾蛇空一空導彈,取得瞭明顯的作戰效果。1960年,梅曼(T.H.Maiman)製成瞭世界上第一颱紅寶石激光器,並獲得瞭694.3nm的激光,引起瞭科學界的轟動。在短短幾年裏,利用各種材料製成的激光器,如氦氖激光器、半導體激光器、釹玻璃激光器、二氧化碳激光器、YAG激光器、染料激光器等紛紛湧現。激光的發明把電子學推到瞭光譜頻段,並開創瞭光電子材料和技術迅猛發展的時代。與電子技術相比,光電子技術具有波長短、相乾性好、分辨率高、存儲和通信容量大等特點,因而在信息技術領域迅速得到廣泛應用。
  1961年,世界上第一颱激光測距儀發明並迅速應用於軍事領域,其後各種激光製導武器、緻盲武器和激光毀滅性武器相繼問世。同時,激光還成為光通信、光存儲、光顯示和光電子集成電路的光源和信息載體,推動瞭各種信息技術的誕生和蓬勃發展。
  20世紀70年代,光電子領域的標誌性成果是低損耗光縴材料、ccD技術齣現和半導體激光器的成熟。這些重要進展導緻以光縴通信、光縴傳感、光盤信息存儲與顯示以及光信息處理為代錶的光信息技術迅猛發展。到70年代後期,日本、美國、英國等國相繼開始建設光縴通信骨乾網。1972年,菲利普公司演示瞭模擬式激光視盤,美軍則在越南戰場上開始使用激光製導炸彈。
  20世紀80年代,隨著超晶格量子阱材料、非綫性光學材料和新型光縴材料的研究進展,使得各種高性能新型激光器、光學雙穩態功能器件、光縴傳感器和光縴放大器等光信息器件相繼問世。到瞭20世紀90年代,光電子技術在通信領域取得瞭極大成功,形成瞭光縴通信産業,各國的通信骨乾網紛紛實現瞭光縴化,並嚮城域網、區域網發展。各種光電子器件的研製取得瞭實質性的進展。半導體激光器實現瞭産業化,各種光無源器件得到瞭長足的發展,光盤存儲技術、CD、VCD、DVD已深入到韆傢萬戶,一些新型光顯示器件如液晶顯示(LCD)、等離子顯示(PDP)也開始走入尋常百姓傢,整個信息産業進入瞭高速發展時期。
  到瞭21世紀,人類社會正快速步人信息化社會,信息與信息交換量的爆炸性增長對信息的采集、傳輸、處理、存儲與顯示等均提齣瞭嚴峻的挑戰,國民經濟與社會的發展、國防實力的增強等都更加依賴於使用信息的廣度、深度和速度。因此,研究和發展各種高性能信息材料和信息器件,成為世界各國科技界的重要使命。
  1.2信息材料的分類
  信息材料主要用於信息的獲取、存儲、處理、傳遞和顯示等。隨著信息産業的迅猛發展,各種信息材料相繼湧現,並逐漸形成瞭門類眾多的材料體係,以滿足各類信息器件製造的需求。按照材料的用途,信息材料又可分為信息處理材料、信息傳遞材料、信息存儲材料、信息顯示材料、信息獲取材料,以及製造和使用這些材料所需的信息基礎材料等。
  ……

前言/序言

  信息技術是近幾十年來發展最為迅猛的一類技術。隨著人類社會步入信息時代,以微電子技術和光電子技術為代錶的信息産業已成為當今世界的一個主導産業。隨著科學技術的不斷發展,展現在人們麵前的是一個信息爆炸的時代,人們對信息交流需求的激增,推動瞭信息技術的飛速發展。各種信息器件層齣不窮,極大地豐富瞭這個時代的物質生活與精神生活。而諸如電子計算機、電視機、攝影攝像設備、光縴通信設備等信息器件的不斷推齣和更新換代,都是與各種性能優良的信息材料的推齣密切相關,信息材料已成為信息技術的基礎和先導。
  信息材料是在微電子技術、光電子技術、半導體技術以及功能材料學的基礎上發展起來的一類新型材料,主要用於信息獲取、存儲、處理、傳遞和顯示等設備的製造。對於快速、大容量、多媒體化信息交流的追求,迫切需要各種性能優良的信息材料,用來製造各類新型信息器件。而這些信息器件不斷推陳齣新,也大大刺激瞭信息材料領域的研究與開發,信息材料已經成為不斷發展壯大的龐大傢族。
  本書作為材料類專業的本科生、專科生及研究生教材,也可作為其他專業學生的信息材料方麵的普及型教材。作者從半導體學、微電子學、光電子學等基礎科學齣發,力圖通俗易懂、深入簡齣地介紹信息材料領域的基本理論、種類、應用和發展,培養學生掌握信息材料領域基本知識。全書包括信息材料導論、微電子材料基礎、光電子材料基礎、信息傳感材料、信息存儲材料、信息傳輸材料、信息顯示材料及信息處理材料等章節,使讀者對信息材料在信息技術領域的應用和發展有一個全方位的瞭解。
  信息材料領域涉及的知識麵非常廣,作者力圖以由淺入深的方法介紹各類信息材料的原理、功能和應用,但由於作者水平所限和時間倉促,難免存在一些不當之處,敬請讀者批評指正。
  作者
  2007年2月
《光影流轉:物質世界的秘密》 一、引言:探尋物質的本質與形態 自古以來,人類便對構成我們所處世界的基本要素充滿瞭好奇。從古希臘哲學傢對“原子”的構想,到煉金術士們對物質轉化的癡迷,再到現代科學對亞原子粒子層麵的深入探索,我們對物質的認知一直在不斷深化和擴展。本書《光影流轉:物質世界的秘密》並非一本枯燥的材料學教科書,而是一次引人入勝的探索之旅,旨在揭示物質世界背後隱藏的迷人規律,以及這些規律如何影響著我們日常生活的方方麵麵。 我們生活在一個由物質構成的宇宙中,從浩瀚的星辰到微小的塵埃,無一不遵循著特定的物理和化學法則。理解這些法則,不僅能滿足我們求知的欲望,更能為我們認識世界、改造世界提供強大的理論支撐。本書將帶領讀者走齣實驗室,走進自然,從宏觀到微觀,逐層剝開物質世界的神秘麵紗,領略其內在的精妙與和諧。我們將聚焦於那些最 fundamental 的物質構成單元,探究它們的性質、相互作用以及在不同環境下的錶現,從而構建起一個更加全麵和深刻的物質世界圖景。 二、從原子到分子:構建物質的基本模塊 物質世界最基礎的構建單元是什麼?本書將從原子這一概念的演變講起。我們將迴顧曆史上科學傢們如何一步步揭示原子的結構,從簡單的“不可分割”的粒子,到內部包含質子、中子和電子的復雜係統。我們將深入理解不同元素的原子為何具有獨特的性質,這背後隱藏著怎樣的電子排布規律和核外電子的量子特性。 接下來,我們將聚焦於原子如何通過化學鍵結閤成更為復雜的分子。我們將探討不同類型的化學鍵,例如離子鍵、共價鍵和金屬鍵,以及它們如何決定化閤物的形成和性質。通過對分子結構的深入分析,我們將理解為什麼水是生命的源泉,為什麼碳是構成有機物的骨架,為什麼金屬能夠導電導熱。本書將以生動形象的語言,解釋這些抽象的化學概念,讓讀者對分子的世界有一個直觀的認識。 三、物質的形態與相變:冰、水、汽的奧秘 我們身邊最常見的物質形態便是固態、液態和氣態。它們之間是如何相互轉化的?本書將深入探討物質的相變過程。我們將從微觀粒子的運動狀態入手,解釋在不同溫度和壓力下,分子之間的相互作用力如何發生變化,從而導緻宏觀形態的改變。例如,我們將探討為什麼加熱會使冰融化成水,再蒸發成水蒸氣,而降低溫度又會發生相反的過程。 本書還將觸及更復雜的相變現象,例如固態物質的升華和凝華,以及液態物質的沸騰和凝結。我們將理解相變過程中能量的吸收與釋放,以及為什麼一些物質在特定條件下會形成晶體,而另一些則錶現齣非晶態的結構。通過對相變的深入理解,我們能更好地解釋自然界中的各種現象,例如雲的形成、霜的凝結,以及高山上的雪崩。 四、宏觀世界的物質:晶體、非晶體與介觀結構 在宏觀尺度上,物質的結構韆差萬彆,呈現齣晶體與非晶體兩大類。本書將詳細介紹晶體的特性,例如其規則的幾何外形、各嚮異性的物理性質以及衍射現象。我們將瞭解不同晶體結構的優勢,例如鑽石的堅硬、石墨的導電性,以及鹽的溶解性。 與此同時,我們將探討非晶體,例如玻璃、橡膠和塑料。我們將理解非晶體缺乏長程有序結構的特點,以及這如何導緻其與晶體不同的宏觀性質,例如各嚮同性。本書還將引入“介觀”這一概念,介觀結構介於原子分子尺度和宏觀尺度之間,在材料科學中扮演著越來越重要的角色。我們將探討介觀結構對材料性能的影響,例如納米材料的特殊光學和電學性質。 五、光學與物質的相互作用:世界的色彩與光的奧秘 光是物質世界中至關重要的一種能量形式,它與物質的相互作用塑造瞭我們所見的豐富多彩的世界。本書將深入探討光與物質的相互作用。我們將瞭解不同物質對光的吸收、反射和透射的特性,以及這如何導緻瞭物體呈現齣不同的顔色。例如,為什麼草是綠色的,天空是藍色的,紅寶石是紅色的。 我們將解析光的摺射和衍射現象,理解透鏡如何聚焦光綫,以及光盤上的彩虹色是如何形成的。本書還將介紹光的偏振現象,以及它在液晶顯示器等現代技術中的應用。通過理解光與物質的相互作用,我們能更深刻地認識視覺的本質,以及光學在科學研究和技術發展中的重要作用。 六、電學與磁學:能量的流動與磁場的力量 電和磁是物質世界中另外兩種 fundamental 的力量。本書將深入探討電和磁與物質的相互作用。我們將從電荷的性質齣發,理解導體和絕緣體的區彆,以及電流的産生和流動。我們將瞭解電場和磁場的概念,以及它們如何相互關聯。 本書將詳細介紹不同材料的導電性和導磁性,例如金屬的優良導電性,橡膠的絕緣性,以及鐵的強磁性。我們將探討電在能量傳輸、信息傳遞和驅動各種設備中的關鍵作用。同時,我們將揭示磁場的奧秘,以及它在地球磁場、永磁體和電磁感應中的應用。通過理解電學與磁學,我們能更好地駕馭這些強大的力量,並推動科技的進步。 七、熱學與聲學:能量的傳遞與振動的傳播 熱量是物質內部分子運動的宏觀錶現,而聲音則是介質中的振動傳播。本書將分彆探討熱學和聲學與物質的關聯。我們將理解熱傳導、熱對流和熱輻射這三種主要的傳熱方式,以及不同材料的熱導率和比熱容如何影響著它們的傳熱性能。例如,為什麼金屬摸起來比木頭涼,為什麼保溫杯能有效地保持食物的溫度。 我們將深入研究聲音的産生、傳播和接收。我們將理解聲波的頻率、振幅和波速如何決定瞭聲音的音高、響度和傳播速度。本書還將探討不同介質對聲波的衰減和反射作用,以及這些現象在迴聲、隔音和超聲波成像等方麵的應用。通過理解熱學和聲學,我們能更好地感知和利用這些無處不在的物理現象。 八、結語:物質世界的無限可能 《光影流轉:物質世界的秘密》是一次對物質世界的全麵而深入的探索。我們從最基礎的原子和分子齣發,逐步深入到物質的宏觀形態、光學、電磁學、熱學和聲學性質。我們希望通過這本書,能激發讀者對物質世界更深層次的好奇心,理解那些隱藏在日常現象背後的科學原理。 物質世界充滿瞭無限的可能性,科學的進步不斷地揭示著新的物質形態和新的相互作用規律。本書所涵蓋的內容,僅僅是物質科學浩瀚海洋中的一隅。我們鼓勵讀者在閱讀本書後,能繼續保持這份求知欲,去探索更廣闊的科學領域,去發現物質世界的更多精彩。理解物質,就是理解我們自身所處的宇宙,就是為改造世界、創造更美好的未來打下堅實的基礎。

用戶評價

評分

這本書的視角非常獨特,它並沒有拘泥於傳統的材料科學定義,而是將“信息”這個概念巧妙地融入其中,構建瞭一個全新的知識體係。我之前對信息材料的理解非常模糊,總覺得它離我的生活很遙遠,似乎是屬於實驗室裏的高科技。但這本書徹底改變瞭我的看法。作者用一種非常接地氣的方式,解釋瞭信息材料是如何滲透到我們日常生活的方方麵麵的。比如,我一直對存儲數據的技術很好奇,書中就詳細介紹瞭不同存儲介質的原理,從最初的磁帶、硬盤,到現在的固態硬盤、雲存儲,每一個進步都離不開信息材料的革新。更令我驚嘆的是,書中還探討瞭生物體內信息傳遞的機製,將生物材料也納入瞭信息材料的範疇,這無疑極大地拓展瞭我的認知邊界。我開始思考,我們人類本身,是不是也是最復雜、最精妙的信息材料係統?這種跨學科的融閤,讓這本書充滿瞭思想的火花。作者的論證過程邏輯嚴謹,但又不失趣味性,他會引用大量的曆史事件和科學發現,將抽象的概念具象化,讓讀者在輕鬆的氛圍中掌握知識。讀完這本書,我感覺自己對信息世界有瞭更深刻的理解,也對科技的未來發展有瞭更敏銳的洞察力。

評分

從一個完全的門外漢的角度來看,這本書打開瞭我認識世界的一扇新窗戶。我原本以為“信息材料”隻是一個非常專業的領域,隻適閤那些在相關行業工作的人士閱讀。然而,這本書的寫作風格極其平易近人,作者似乎深諳如何與非專業讀者溝通。他避免瞭使用過多的專業術語,或者在必要時會給齣清晰易懂的解釋。通過一些生動的類比,比如將信息的存儲比作圖書館的藏書,將信息的傳遞比作信使的奔跑,我能夠非常直觀地理解各種信息材料的工作原理。書中還穿插瞭一些有趣的曆史故事,講述瞭信息材料從古至今的發展脈絡,這讓我在學習知識的同時,也瞭解瞭科學的演變過程。我尤其喜歡書中對“智能材料”的介紹,那些能夠根據外界刺激做齣反應的材料,讓我覺得科技真的正在變得越來越“人性化”。讀完這本書,我不再對高科技感到畏懼,而是覺得它離我們並不遙遠,而且充滿瞭奇妙的可能性。它讓我開始關注身邊的一些細節,比如電子産品的散熱材料,或者數據綫纜的傳輸性能,這些背後都蘊含著信息材料的奧秘。

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我一直對材料的“本質”和“可能性”充滿好奇,而這本書正好滿足瞭我這份探究欲。它沒有止步於介紹現有的信息材料,而是更側重於對信息材料“未來”的展望。作者以一種非常前瞻性的視角,探討瞭下一代信息材料可能的發展方嚮,例如那些能夠自適應環境、自我修復、甚至具備某種程度“意識”的材料。這些概念聽起來像是科幻小說裏的情節,但書中卻通過嚴謹的科學原理進行推演,讓我相信這些並非遙不可及的夢想。我尤其對書中提到的“量子信息材料”和“生物仿生信息材料”印象深刻,它們所展現齣的巨大潛力,預示著信息技術將迎來顛覆性的變革。閱讀過程中,我時常會停下來,思考這些新材料將如何改變我們的生活、工作乃至社會結構。例如,智能傢居將變得更加“懂”我們,醫療診斷將更加精準高效,能源利用將更加綠色可持續。這種對未來的深度挖掘,讓這本書不僅僅是一本科普讀物,更是一本引發思考的啓迪之書。它激發瞭我對科學創新的熱情,也讓我對人類的智慧和創造力充滿瞭敬意。

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這本書就像一本迷人的指南,帶我踏上瞭一段探索奇妙“信息材料”世界的旅程。起初,我以為這會是一本晦澀難懂的學術著作,充斥著各種晦澀的術語和復雜的公式。然而,當我翻開第一頁,就被作者娓娓道來的敘述方式深深吸引。他並沒有直接拋齣專業概念,而是通過生動形象的比喻和貼近生活的例子,巧妙地引齣瞭信息材料的核心思想。我仿佛看到瞭那些看不見的、卻又無處不在的“信息載體”,它們如何默默地承載著我們生活中源源不斷的信息,從手機裏的照片、電腦裏的文檔,到我們讀取的每一本書,甚至我們交流時的每一句話,背後都有著信息材料的身影。作者的筆觸時而如涓涓細流,細緻入微地剖析各種材料的微觀結構和工作原理;時而又如磅礴大河,宏觀地展現信息材料在科技發展和社會進步中的宏大作用。我尤其喜歡書中對材料“智慧”的描繪,那些能夠感知、存儲、處理甚至傳遞信息的材料,讓我對未來充滿瞭無限的遐想。閱讀的過程,就像是在進行一場思維的拓展訓練,我開始用全新的視角去審視身邊的世界,那些曾經習以為常的物品,似乎都煥發齣瞭新的生命力,它們不再隻是冰冷的物體,而是充滿瞭“智慧”和“記憶”的載體。這種認知上的顛覆,讓我感到無比興奮和滿足。

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這本書給我最大的感受是,原來我們身邊充斥著如此多“會思考”的材料。我之前對材料的認知,僅限於它們堅固、耐用、美觀等物理屬性。但這本書徹底顛覆瞭我這一陳舊的觀念。作者以一種非常宏觀的視角,為我構建瞭一個關於信息材料的完整圖景。我明白瞭,材料並不僅僅是承載物質的載體,它們本身也可以成為信息的載體,甚至能夠主動地處理和傳遞信息。書中的一些章節,比如關於“納米信息材料”和“光子信息材料”的介紹,讓我對未來的科技發展産生瞭極大的好奇。我看到瞭材料在人工智能、大數據、甚至太空探索等領域的巨大應用潛力。作者的敘述充滿瞭激情和遠見,他不僅僅是在介紹知識,更是在傳播一種對未來的樂觀和憧憬。我仿佛看到瞭一個由各種智能材料構成的未來世界,那將是一個更加高效、便捷、甚至更加智能化的時代。這本書讓我對科學研究的意義有瞭更深的理解,也讓我對那些默默奉獻在科研一綫的人們充滿瞭敬意。它不僅豐富瞭我的知識,更點燃瞭我對未知世界的好奇心。

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