Advanced Functional Materials

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页数:350
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出版时间:2011-10
价格:$ 247.47
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isbn号码:9783642190766
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  • 纳米
  • 燃料电池
  • 材料学
  • 新能源
  • 功能材料
  • 先进材料
  • 材料科学
  • 纳米材料
  • 聚合物
  • 复合材料
  • 器件
  • 应用
  • 物理
  • 化学
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具体描述

With recent developments in the polymer, ceramic, sensor, and fuel cell technology, a range of novel materials have been manufactured for advanced, compact, and electronic industry. Polymers, silicon, energy materials have received much attention in recent years. "Advanced Functional Materials" gives the most recent research results on polymer, fine ceramics, sensor, and green fuel cells. The content of this book, mainly based on the authors' recent research results, covers a broad spectrum including: the advanced inorganic-organic-hybrid polymeric materials, high functional sensor, and microbial fuel cells. The book is suitable for the researchers working in the areas of polymer, nanotechnology, ceramic engineering, engineering thermoplastic, energy and power engineering, chemical engineering and materials, etc. Hee-Gweon Woo is a professor at the Department of Chemistry, Chonnam National University, the Republic of Korea. Hong Li is a professor at the Institute of Polymer Chemistry, Nankai University, China.

好的,以下是关于《先进功能材料》一书内容摘要的详细描述,旨在全面介绍该领域的核心概念、研究进展与未来应用,同时不涉及任何关于人工智能生成内容的提示。 --- 《先进功能材料》内容综述 本书深入探讨了现代材料科学中最具活力和影响力的分支之一——先进功能材料。这些材料的设计、合成与应用,正以前所未有的速度推动着技术革新,从微电子设备到可持续能源系统,无所不包。本书旨在为读者提供一个全面且深入的理解框架,涵盖了从基础科学原理到前沿工程应用的各个层面。 第一部分:功能材料的基础与设计原理 本部分奠定了理解先进功能材料的理论基石。我们首先回顾了固体物理、晶体学和凝聚态物理中与材料性能直接相关的核心概念,特别是电子结构、能带理论和晶格振动(声子)如何决定材料的光、电、磁和热学特性。 1.1 电子结构与输运性质 重点讨论了如何通过精确控制材料的化学组分和微观结构来调控其电子能带结构。内容细致分析了导体、半导体和绝缘体之间的本质区别,以及掺杂、应变工程和量子限制效应(如量子点和二维材料)如何实现对载流子浓度和迁移率的精确调控。此外,还深入探讨了非平衡态下的电荷输运机制,包括隧穿效应、霍尔效应及其在高频器件中的应用潜力。 1.2 晶格动力学与热学功能 材料的热性能,如热导率和热膨胀系数,在热管理和能源转换中至关重要。本章详细阐述了声子理论在热输运中的作用,对比了晶体材料与非晶材料的热传导差异。一个重要的章节专门聚焦于热电材料,解析了ZT优值(塞贝克系数、电导率和热导率的综合指标)的优化策略,并介绍了晶格热导率调控的结构工程方法,如引入点缺陷或纳米尺度异质结来散射声子。 1.3 介电、压电与铁电特性 本部分深入解析了材料中宏观极化现象的微观机制。详细分析了偶极矩的形成、介电弛豫过程以及铁电畴的形成与响应。内容包括不同晶体结构(如钙钛矿、钛酸钡)的介电常数与损耗因子随频率和温度的变化规律,以及压电效应(机械能到电能的转换)在传感器和执行器中的应用潜力。 第二部分:关键功能材料的合成与表征 先进功能材料的性能往往与其制备工艺息息相关。本部分侧重于介绍当前主流的材料合成方法及其对最终材料性能的决定性影响,并介绍了表征这些材料所需的高级分析技术。 2.1 高级合成技术 涵盖了从原子层到宏观尺度的多种制备方法。对于薄膜材料,详细介绍了化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)以及原子层沉积(ALD)的原理和优势,特别是ALD在实现亚纳米级厚度控制和高均匀性方面的突破。对于纳米结构材料,讨论了自组装、溶剂热法和固相反应法在控制颗粒形貌和尺寸分布上的应用。 2.2 结构与形貌表征 精确的结构表征是理解功能的基础。本章详述了透射电子显微镜(TEM/STEM)在原子分辨率成像、晶格缺陷分析和元素分布映射中的应用,重点强调了如何利用能量色散X射线光谱(EDS)和电子能量损失谱(EELS)来确定化学价态和局部电子态。同时,X射线衍射(XRD)和拉曼光谱在晶体结构和应力分析中的关键作用也被深入探讨。 2.3 光谱学与化学态分析 深入介绍了如何利用各种光谱技术探究材料的电子激发和振动态。包括紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对带隙和吸收边结构的确定,光致发光谱(PL)对发光效率和缺陷态的评估,以及X射线光电子能谱(XPS)对材料表面化学组分和氧化态的精确识别。 第三部分:前沿功能领域的应用与展望 本书的最后部分将理论与合成技术应用于当前最受关注的几个功能材料应用领域,展示了材料科学如何直接驱动技术进步。 3.1 光电子与量子材料 重点关注半导体光电材料,如III-V族和新型钙钛矿材料。分析了光吸收、载流子分离与复合的效率限制因素。深入讨论了有机发光二极管(OLED)中的主体材料、传输层材料的分子设计原理,以及如何通过工程化界面来提高器件的亮度和寿命。此外,还探讨了二维过渡金属硫化物(TMDs)在超薄光电器件中的潜力。 3.2 能源存储与转换材料 本章集中于电池和催化剂材料。在锂离子电池领域,详细分析了正极材料(如层状氧化物、磷酸铁锂)的结构稳定性、锂离子扩散动力学,以及固态电解质界面(SEI)的形成机制。对于电催化,讨论了贵金属替代品的开发,包括单原子催化剂(SACs)和金属有机框架(MOFs)在析氢反应(HER)和析氧反应(OER)中的活性位点设计。 3.3 智能响应与多功能复合材料 智能材料能够根据外部刺激(如温度、光、电场或化学信号)改变其功能。本节考察了形状记忆合金(SMA)和磁性形状记忆合金(MSMA)的相变机制,以及智能水凝胶在药物缓释和软体机器人中的应用。同时,讨论了如何通过纤维增强或界面修饰来设计具有增强机械性能和特定电磁屏蔽能力的多功能复合材料。 3.4 生物医学材料的界面工程 探讨了材料在生物环境中的行为,特别是生物相容性、生物活性以及与生物分子的相互作用。内容涵盖了用于生物成像的量子点和荧光探针的设计,以及用于组织工程的支架材料(如生物活性玻璃和可降解聚合物)的表面改性技术,以促进细胞粘附和生长。 --- 本书的结构设计确保了读者能够从基础物理化学原理出发,逐步深入到复杂的材料合成、先进表征,最终理解这些先进功能材料在解决当代工程挑战中的核心作用。内容力求严谨、细致,并紧密结合当前科研热点。

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读后感

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用户评价

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最近我手边翻阅的是一本名为《Silicon Dreams: The Untold History of AI Pioneers》的传记文学作品,这本书以一种近乎侦探小说的笔法,重构了人工智能领域从图灵测试到深度学习的百年发展史。它极其细致地描绘了那些默默无闻、却对现代技术产生革命性影响的科学家们的内心世界和他们之间复杂的人际网络。书中充满了对早期计算设备研发过程的生动再现,以及围绕着“机器能否思考”这一核心命题展开的哲学辩论。作者显然投入了巨大的精力进行口述历史的搜集,许多珍贵的会议记录、私人信件和早期代码片段都被首次公开,这使得整本书的真实感和厚重感扑面而来。特别引人入胜的是关于神经网络早期遭受“AI寒冬”的描述,那种在资金短缺和理论瓶颈下,科学家们依然坚守信念的韧劲,读来让人热血沸腾。这本书的叙事节奏把握得极佳,时而聚焦于宏大的时代背景,时而深入到个人微观的情感挣扎,成功地将枯燥的技术发展史转化成了一部引人入胜的人类探索史诗。

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这本书的标题是《Advanced Functional Materials》,但我最近读了一本名为《The Quantum Realm: Mysteries and Applications》的力作,那真是一次令人脑洞大开的旅程。这本书的作者,一位在理论物理学界享有盛誉的权威,以极其清晰而富有洞察力的方式,剖析了量子力学最前沿的那些令人费解的概念。他没有止步于薛定谔方程的数学推导,而是深入探讨了量子纠缠、多世界解释以及时间旅行的理论可能性,每一个章节都像是为读者的心智搭建了一座通往未知领域的阶梯。尤其让我印象深刻的是他对“观察者效应”的阐释,作者运用了大量的类比和生动的历史案例,将原本晦涩难懂的物理概念转化为可以被大众理解的哲学思辨。阅读过程中,我时常需要停下来,合上书本,凝视窗外,去消化那些关于粒子、波和概率交织的奇妙景象。这本书的排版和插图也设计得极为精美,那些抽象的公式被巧妙地融入了艺术化的图表中,使得阅读体验本身也成为一种享受。它不是那种填鸭式的教科书,而更像是一位经验丰富的导师,在你耳边低语,引领你探索宇宙最深处的秘密,强烈推荐给所有对物质本质和宇宙终极法则抱有好奇心的人。

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我刚完成了一部名为《Echoes of the Lost Empire: Reconstructing Mesoamerican Cosmology》的考古学专著的阅读,这本书的学术深度和文化广度令人叹为观止。它并非仅仅罗列玛雅或阿兹特克的遗址和文物,而是致力于构建一个完整的、内在一致的宇宙观模型。作者,一位精通纳瓦特尔语和古典玛雅语的语言学家,通过对大量碑文和神话文本的重新翻译和交叉比对,揭示了古代中美洲文明中时间、祭祀与天体运行之间复杂而精密的联系。书中对“羽蛇神”这一核心意象的符号学分析尤为精彩,作者追踪了它在数千年间从农业象征演变为宇宙秩序维护者的身份转变过程。这本书的论证过程严谨到近乎苛刻,每一项结论都建立在扎实的文献证据和考古发掘之上,大量的图表和地图帮助读者直观地理解那些复杂的时间周期计算。对于希望真正理解这些失落文明的精神世界,而不是仅仅停留在金字塔外观赏的严肃研究者而言,这本书无疑是一座里程碑式的参考书。

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手边摊开的是一本关于生态文学的评论集,书名是《The Silent Witness: Nature in Postmodern Narratives》。这本书以一种非常后现代的解构主义视角,探讨了自然界在当代文学作品中“被缺席”或“被建构”的方式。它批判性地审视了浪漫主义对自然的田园式描绘,认为在后工业时代,自然往往被简化为背景、符号,甚至是人类焦虑的投射。作者的文笔犀利而充满思辨性,他分析了从卡夫卡到当代气候小说家们如何处理“非人主体”(non-human agency)的问题。我尤其欣赏他对“景观”(landscape)一词的解构,指出我们今天所感知的自然,其实早已被文化、媒体和科学话语所塑形。书中引用了大量的哲学理论,如福柯的权力知识体系和德里达的解构主义,将文学批评提升到了哲学思辨的高度。阅读这本书需要高度集中的精神力,因为它不断地挑战我们对“真实”与“表征”的界限认知,它不是提供简单的答案,而是激发更深层次的怀疑和探究,对那些对环境伦理和符号学感兴趣的读者来说,极具启发性。

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我刚刚沉浸在另一本让我爱不释手的著作——《The Art of Culinary Alchemy: Mastering Flavor Profiles》之中,这本书彻底颠覆了我对烹饪的固有认知。它不是一本简单的菜谱集,而是一部关于如何理解和操纵食材化学反应的深度指南。作者,一位米其林星级厨师兼食品化学博士,以近乎科学家的严谨态度,剖析了美拉德反应、焦糖化过程以及不同酸碱度对口感和香气的影响。书中详尽地描述了如何通过精确控制温度和湿度,来激发食材中潜藏的复杂风味层次,例如如何利用不同类型的盐来“打开”或“关闭”味蕾上的特定感受器。我特别欣赏作者对“旨味”(Umami)的深入探讨,他不仅提供了大量构建复杂旨味底蕴的秘诀,还追溯了其在世界各地饮食文化中的演变历史。这本书的语言充满了激情与精确性,读起来就像是在欣赏一场精心编排的交响乐,每一个元素——从基础的脂肪到微妙的香料——都和谐共存,共同创造出令人难忘的味觉体验。对于任何想要超越简单烹饪,真正理解“为什么”以及“如何更深入”的厨艺爱好者来说,这本书提供了无价的见解。

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这两年涨的挺快啊。。。

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