有机固体物理(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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解士杰，尹笋，高琨著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030530721

商品编码：25567003397

出版时间：2017-06-01

作  者:解士杰,尹笋,高琨 著 定  价:138 出 版 社:科学出版社 出版日期:2017年06月01日 页  数:335 装  帧:平装 ISBN:9787030530721 ●第二版前言
●前言
●第1章 固体物理概述
●1.1 固体结构
●1.1.1 固体的点阵结构
●1.1.2 固体的结合
●1.2 晶格振动
●1.2.1 晶格振动理论
●1.2.2 声子
●1.2.3 固体比热
●1.3 固体电子论
●1.3.1 自由电子近似
●1.3.2 布洛赫定理-
●1.3.3 近自由电子近似
●1.3.4 紧束缚近似
●1.4 固体导电理论
●1.4.1 玻尔兹曼输运方程
●1.4.2 金属导电理论
●1.4.3 半导体导电理论
●1.4.4 跃迁电导
●部分目录

内容简介

这本《有机固体物理（第2版）》主要阐述有机分子及其固体的结构、力学、电学、磁学、光学等物理性质，涉及当前有机固体物理中一些成熟的物理图像，并论述相关前沿研究现状。本书共九章。靠前章概述固体物理一般概念和图像；第2章简述有机分子及其固体的结构；第3至第7章介绍有机固体中的元激发、导电、光学、磁学等特性；第8章为生物大分子物理简介；第9章则介绍全碳材料，如碳纳米管、富勒烯和石墨烯等材料的性质。本书可供凝聚态物理及相关领域的研究人员参考，或作为高校及科研院所的高年级学生和研究生的教材或参考书。

好的，下面为您撰写一本不包含《有机固体物理（第2版）》内容的图书简介。 --- 《先进材料的计算模拟：从第一性原理到多尺度建模》 图书简介 内容概述： 本书深入探讨了现代计算材料科学领域的前沿技术与应用，重点聚焦于利用先进的计算工具来理解、预测和设计新型功能材料的宏观性能。全书结构严谨，内容详实，旨在为高年级本科生、研究生以及从事材料研发的科研人员提供一本系统且实用的参考指南。 本书的核心在于阐释从微观电子结构到介观结构演化，再到宏观性能预测的完整计算流程和方法论。我们摒弃了对特定材料类别（如有机半导体）的深入探究，转而构建一个普适性的计算框架，以应对当前材料科学中面临的复杂挑战，尤其是在无机半导体、金属合金、高性能陶瓷以及能源材料等领域。 第一部分：基础理论与方法论 本部分奠定了整个计算模拟的基础。我们详细阐述了描述材料性质的量子力学核心原理，并着重介绍了密度泛函理论（DFT）在固体物理计算中的实际应用。区别于传统的半定性描述，本书强调了泛函选择（如GGA, meta-GGA, Hybrid泛函）对计算结果准确性的关键影响，特别是对于涉及到电子激发和电子结构精度的计算任务。 此外，我们详细剖析了赝势（Pseudopotential）技术的选择与构建，以及平面波基组在处理周期性体系时的收敛性标准。针对体系的拓扑结构，本书区分了晶体、非晶体和表面体系的计算策略，强调了如何有效处理边界条件和构建合理的超晶胞模型。 第二部分：动力学模拟与热力学性质 在理解了静态电子结构之后，第二部分转向了时间依赖性和温度效应的模拟。我们全面介绍了分子动力学（MD）模拟的理论基础，包括牛顿运动方程的求解算法（如Velocity Verlet）。 本书重点区分了描述相互作用势能的几种核心方法： 1. 从头算分子动力学（AIMD）： 强调其在准确捕获化学键断裂与形成过程中的优势，以及在处理过渡金属氧化物或高温相变时的应用。 2. 势函数方法（Force Fields）： 深入讨论了经典势函数、嵌入式原子势（EAM）以及更先进的机器学习势（Machine Learning Potentials, MLPs）的构建原理和局限性，特别是在描述长程相互作用和高维能量面时的挑战。 热力学性质的计算是本部分的关键内容。我们详细讲解了如何通过统计力学方法（如系综理论）结合MD或蒙特卡洛（MC）模拟来获取热容量、扩散系数、相平衡曲线等宏观可测量的量。 第三部分：先进计算技术与多尺度耦合 本部分关注如何将微观模拟结果提升至介观和宏观尺度的预测。 我们探讨了介观尺度模拟，如相场（Phase Field）方法，用于描述合金中的析出现象、晶界迁移和微结构演化。本书详细说明了相场方程的建立，以及如何通过将DFT或MD的计算结果作为微观输入来确定相场模型的能量密度函数和动力学系数。 在材料设计方面，本书引入了高通量计算（High-Throughput Computing, HTC）和材料基因组学（Materials Genome Initiative, MGI）的概念。我们阐述了如何利用自动化脚本和数据库管理系统，结合DFT快速筛选数千种候选材料，以发现具有特定电子特性（如宽带隙半导体或特定磁性）的无机化合物。 此外，针对输运性质的模拟，本书详细讨论了玻尔兹曼输运方程（BTE）的求解，特别是如何结合声子谱（通过DFPT计算）和电子态密度来预测热导率和电导率，这对于热电材料和半导体器件的优化至关重要。 第四部分：缺陷工程与材料界面 材料的许多关键性能往往受限于缺陷和界面。本部分专门处理这些复杂结构。 我们提供了关于计算晶格缺陷（空位、间隙原子、位错）形成能和迁移能的系统方法，强调了精确计算缺陷-电子相互作用的必要性。对于位错动力学的模拟，本书比较了基于MD的位错攀移和刃化过程与更宏观的连续介质理论的耦合策略。 在界面方面，本书着重于异质结和晶界的模拟。如何定义不同晶体取向之间的匹配度和应变分布是重点内容。对于氧化物和金属-氧化物界面，我们探讨了电荷转移和费米能级钉扎效应的计算表征，这些对于催化剂和电池电极材料的设计至关重要。 总结： 《先进材料的计算模拟》致力于提供一套连贯、严谨且面向应用的计算工具箱。它强调方法论的普适性、精确性与效率之间的权衡，目标是赋能读者超越简单的结构预测，实现对复杂材料体系性能的深入理解和理性设计。本书不涉及特定有机半导体的微观机制讨论，而是专注于构建一个涵盖从量子到介观尺度的通用模拟框架，以解决当代无机和功能材料研究中的核心难题。 --- 关键词： 密度泛函理论 (DFT)，分子动力学 (MD)，势函数构建，高通量计算，相场法，晶体缺陷，声子输运，第一性原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图注质量令人称赞。在如此一个高度依赖视觉辅助的学科中，清晰的图示是理解复杂概念的关键。拿光电效应和晶体光学那几章来说，作者用了很多精美的二维和三维图来展示布里渊区中的等能面，以及偏振光在各向异性晶体中的传播路径。特别是关于晶体的对称性和群论在能带结构简并性分析中的应用部分，作者没有过多纠缠于复杂的群论数学细节，而是巧妙地用对称操作来解释为什么某些能带会发生简并或非简并，这大大降低了理解难度。我尤其喜欢作者在每个章节末尾设置的“历史回顾与展望”小节，这部分内容虽然不属于核心的理论推导，但它能帮助读者将书本知识与学科发展脉络联系起来，了解哪些理论是如何被提出和证实的。这种人文关怀和严谨的科学态度相结合，使得阅读体验非常愉悦。对于那些想深入了解晶体缺陷如何影响材料电学特性的读者，这本书提供的缺陷能级和费米能级移动的分析也相当到位。

评分☆☆☆☆☆

我不得不承认，这本书的阅读门槛不低。对于那些只接触过入门级普通物理的读者来说，前几章的数学预备知识可能需要进行一些复习。作者在量子力学基础的引入上相当简洁，他假设读者已经对薛定谔方程、算符和本征值有了一定的了解。因此，如果你是直接从零开始接触固体物理，可能会在初期感到吃力。但是，一旦你跨过了前期的陡坡，后续内容的深入和系统的构建会让你感到物有所值。例如，在讲解磁性时，从朗之万理论到居里-外斯定律的推导，再到量子力学对磁性的起源——自旋——的解释，逻辑链条非常完整且无懈可击。他并没有回避处理费米液体理论的复杂性，而是通过费米面附近的准粒子概念，提供了一个理解强关联体系的有效框架。这本书更像是一本工具书和一本教科书的混合体，它既能系统地传授知识，又提供了解决实际研究中遇到的理论难题的思维工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，如果用一个词来形容，那就是“冷静的精确性”。它几乎没有使用任何花哨或煽情的词汇来描述物理现象，而是完全依靠严密的逻辑和数学语言来构建体系。这使得它在处理介观效应和拓扑绝缘体的前沿课题时，显得尤为可靠。虽然这本书是“第2版”，但它在引入新概念时，依然保持了对经典物理的尊重和深入挖掘。例如，在讨论介电响应时，从宏观的德鲁德模型过渡到微观的极化子模型，再到晶格的介电函数，每一个层次的细节都被充分暴露。我发现书中对不同晶体结构的对比分析非常到位，无论是面心立方、体心立方还是六方紧密堆积，作者都清晰地展示了其倒易点阵的差异，并说明了这种差异如何影响电子的有效质量和能带结构。总而言之，这本书是那种你会在科研生涯中反复查阅、并在不同阶段都能从中获得新理解的经典之作。它建立的物理图像是如此扎实，以至于后续接触到的任何新型固体材料，你都能用它提供的基本原理去进行分析和预测。

评分☆☆☆☆☆

这部书的封面设计相当朴实，那种带着年代感的深蓝色调，让我想起大学时代图书馆里那些厚重的教材。我翻开目录，首先吸引我的是关于晶格振动和电子能带结构那几个章节。作者对晶格热力学和声子概念的阐述非常深入，绝不是那种浅尝辄止的介绍。比如，在解释德拜模型时，他不仅仅是给出了公式，更是详细推导了热容与温度的关系，并用图示清晰地展示了不同温度下比热的演化过程，这对于初次接触固体物理的学生来说，无疑是一盏明灯。接着深入到电子部分，费米能级、能带结构、布洛赫定理的引入都极其严谨。我特别欣赏作者在讲解布洛赫波时，那种层层递进的逻辑，从周期势场下的薛定谔方程出发，一步步推导出电子在晶格中运动的特性，那种数学上的美感和物理上的洞察力结合得恰到好处。阅读过程中，我感觉自己不是在读一本冷冰冰的教科书，而是在跟随一位经验丰富的导师，在复杂的理论迷宫中被指引方向。虽然有些推导过程需要反复咀嚼，但一旦理解，那种豁然开朗的感觉是无可替代的。全书的习题设计也相当巧妙，既有基础概念的巩固，也有需要综合运用多方面知识的挑战性问题，这使得学习过程充满了实践感。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个项目研究的瓶颈期接触到这本书的。当时我对有机半导体的载流子迁移率问题感到非常困惑，特别是如何用微观理论来解释宏观的传输现象。这本书的后半部分，关于传输性质和输运理论的部分，简直是救星。它没有直接跳到复杂的半导体器件物理，而是从玻尔兹曼输运方程入手，详尽地讨论了散射机制，包括声子散射、杂质散射以及电子-电子相互作用的影响。作者对弛豫时间和平均自由程的讨论非常透彻，特别是当他将这些概念应用于描述有机材料中常常存在的无序性时，那种处理“不完美晶体”的细腻之处令人印象深刻。我记得关于极化子效应的章节，作者引用了几个经典实验数据来佐证理论模型，这使得原本抽象的极化子概念变得具体可感。虽然全书的重点偏向于传统晶体结构，但它提供的坚实的理论框架，完全可以作为分析有机半导体中电荷传输行为的坚实基础。这本书的价值在于，它教你如何思考物理问题，而不是简单地套用公式。