微光学和纳米光学制造技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Shanalyn Kemme

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2012-9

价格:66.00元

装帧:

isbn号码:9787111394488

丛书系列:国际信息工程先进技术译丛

图书标签:

• 光学
• 微光学
• 纳米光学
• 光学制造
• 精密制造
• 光刻技术
• 薄膜技术
• 纳米技术
• 光学器件
• 微纳加工
• 光学工程

好的，下面是一本关于《先进材料科学与工程进展》的图书简介，内容详实，避免提及任何与“微光学和纳米光学制造技术”相关的内容，旨在呈现一本内容独特的专业书籍。 --- 图书名称：《先进材料科学与工程进展》 图书简介： 在当今科技高速发展的浪潮中，新材料的发现、设计与应用已成为推动信息技术、能源、航空航天及生物医学等前沿领域突破的核心驱动力。《先进材料科学与工程进展》正是这样一部旨在全面梳理和深入探讨当前材料科学研究前沿动态与工程应用潜力的权威性专著。本书汇集了材料学、物理学、化学和工程学的交叉研究成果，构建了一个从微观结构调控到宏观性能实现的完整知识体系。 第一部分：功能性无机材料的革新与应用 本书的开篇聚焦于功能性无机材料的最新突破。在高性能陶瓷与复合材料领域，本书详细阐述了基于新型陶瓷基体（如碳化硅、氮化硅）的超高温结构件的制备工艺优化，特别是针对先进涡轮发动机叶片和再入式航天器的热防护系统，深入分析了梯度材料设计与界面结合强度的控制机制。我们不仅探讨了传统陶瓷的增韧改性，更侧重于探索利用增材制造技术（如定向能量沉积DED）实现复杂几何形状和梯度成分的精密成型，这对于提升材料的抗热震性和抗疲劳性能至关重要。 在先进磁性材料方面，研究重点转向了下一代信息存储和自旋电子学。书中详细剖析了铁磁/反铁磁多层膜的交换偏置效应、斯格明子（Skyrmion）的动态行为及其在超低功耗存储器中的潜力。我们深入讨论了稀土-过渡金属合金（如NdFeB、SmCo）的高性能化路径，包括晶粒尺寸的精确调控、磁畴壁钉扎机制的理解，以及如何通过合金化设计来提高材料的矫顽力和居里温度，以适应更高工作环境的挑战。 第二部分：高分子与软物质的结构-性能关联 本书的第二部分将目光投向了高分子材料这一应用最为广泛的领域。我们不再局限于传统的高分子合成方法，而是侧重于受控自由基聚合（CRP）技术的最新发展，如ATRP、RAFT聚合，以及其在合成具有精确分子量分布和复杂拓扑结构（如星形、刷形、网络结构）聚合物中的应用。这对于定制化生物医用材料和高性能粘合剂至关重要。 在智能高分子与响应性材料方面，本书介绍了对外界刺激（如温度、pH值、光照或电场）具有即时、可逆响应特性的新型聚合物网络。重点讨论了形状记忆聚合物（SMPs）的应变恢复机制、自修复高分子复合材料的动力学模型构建，以及如何利用光致异构化反应实现材料的远程驱动和功能化。这些材料在软体机器人、智能传感器和可穿戴技术中展现出巨大的工程价值。 第三部分：能源存储与转化材料的突破 能源材料是当前科研和工程领域关注的焦点。《先进材料科学与工程进展》对下一代电池技术进行了详尽的综述。在固态电解质方面，我们详细比较了硫化物、氧化物和聚合物基固态电解质的离子电导率、界面相容性及电化学稳定性。书中对锂枝晶的生长抑制机制、界面阻抗的降低策略，以及电极/电解质界面的原位表征技术进行了深入分析。 对于催化材料，本书重点关注了非贵金属基催化剂在电化学还原CO2（CO2RR）和析氢反应（HER）中的设计原则。通过表面缺陷工程、单原子催化剂（SACs）的构建，以及高效载体材料的选择，我们探讨了如何调控活性位点的电子结构和几何构型，以期在低过电位下实现高选择性和长循环稳定性。 第四部分：材料计算模拟与表征前沿 本书的最后一部分聚焦于理论计算与先进表征技术对材料科学的赋能作用。在计算材料学方面，我们详细介绍了密度泛函理论（DFT）在预测新型材料结构稳定性、能带结构及反应路径中的应用。重点阐述了机器学习（ML）和人工智能（AI）如何被整合到高通量计算框架中，以加速新材料的筛选和性能预测，构建“材料基因组”工程的基础。 在先进表征方面，本书强调了对动态过程和界面现象的实时、原位观测。内容涵盖了同步辐射X射线衍射在原位电池充放电过程中的结构演变监测、透射电子显微镜（TEM）在亚纳米尺度缺陷分析中的应用，以及各种光谱学技术（如拉曼、XPS）如何提供关于材料化学态和电子结构的精确信息。 总结 《先进材料科学与工程进展》并非仅仅是现有知识的简单罗列，而是通过对这些前沿领域的深入剖析与跨学科的整合，为材料科学家、化学工程师以及从事高端制造的工程师提供了一份具有前瞻性的、可操作的参考指南。本书旨在激发读者对基础科学问题的深刻理解，并指导他们将这些知识转化为推动下一代技术进步的实际工程解决方案。其详尽的案例分析、严谨的理论阐述和对最新实验技术的介绍，使其成为高校高年级本科生、研究生以及科研工作者案头必备的工具书。

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当我打开这本关于微纳光学制造的书时，我原本预期会读到一堆晦涩难懂的公式和纯粹的理论推导，但出乎意料的是，作者在处理**光刻技术**这部分内容时，展现了一种极强的工程实践视角。它并没有像某些教材那样把光刻胶的性能参数堆砌起来，而是着重讲述了**近场与远场曝光**机制在不同波长下的局限性，特别是针对**EUV光刻**中**掩模版污染**和**散射效应**的应对策略，书中给出了几套成熟的解决方案路径，这部分内容对于半导体光刻领域的人来说，无疑是极具参考价值的。更让我惊喜的是，书中还穿插了大量关于**薄膜沉积与刻蚀工艺的协同优化**的案例研究。例如，在制造**光栅耦合器**时，如何平衡RIE刻蚀的各向异性与反应残留物的清除效率，作者通过实际的XPS（X射线光电子能谱）分析数据来佐证其工艺窗口的选择依据，这种“硬核”的数据支撑，极大地提升了章节的说服力。整本书的语言风格偏向于技术手册，逻辑链条非常紧密，从材料选择到设备选型，再到最终的性能表征，形成了一个完整的闭环，让人感觉不是在“看书”，而是在“操作指南”中汲取经验。

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这本书的深度，尤其体现在其对**质量控制与计量学**的重视上。在探讨完各种制造技术后，书中用相当大的篇幅来讨论**光学表面形貌的表征**。它不仅罗列了**干涉仪、偏振光测量**等传统方法，还引入了利用**电子显微镜（SEM/TEM）的深度剖面分析**来验证纳米结构的**侧壁倾角**，这种跨学科的检测手段的融合应用，显示了作者的广博视野。特别值得一提的是，书中对**光学元件的热稳定性和环境适应性**也进行了讨论，这在很多专注于“制造”本身的书籍中常常被忽略。比如，它分析了聚合物基底材料在经历多次热循环后，**微结构的光学性能漂移**现象，并提出了相应的封装和加固策略。这种对产品全生命周期的关怀，使得本书的价值从实验室走向了实际产品化阶段，它不仅仅教你如何制造出符合设计参数的结构，更教会你如何确保这些结构在真实工作环境下依然能保持高可靠性，这对于将科研成果转化为工业标准的用户来说，是至关重要的补充信息。

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阅读体验上，这本书的结构编排极具条理性，它似乎将“微光学”和“纳米光学”这两个领域进行了精妙的解耦与重组。对于**微光学**部分，作者清晰地阐述了**衍射光学元件（DOE）**的设计理论，特别是**菲涅尔波带片**的优化算法，并结合了**热压成型**和**注塑成型**在批量化生产中的效率与精度权衡。而转入**纳米光学**领域后，重点立刻转向了**等离激元共振**结构的设计与制造。书中对**金属纳米天线阵列**的周期性结构对远场辐射特性的调控机理进行了深入浅出的讲解，并通过实测的**光谱响应曲线**印证了理论预测。最让我印象深刻的是，它详细描述了在制造**高折射率半导体纳米结构**（如氮化硅或二氧化钛）时，如何处理**刻蚀过程中对边缘的过度损伤**问题，这直接关系到器件的**光子囚禁效应**。这种对特定工艺缺陷与宏观性能之间因果关系的紧密追踪，使得全书充满了“实战经验”的味道，远非纸上谈兵可比。

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对于非专业背景的读者来说，这本书的难度门槛是相当高的，它无疑是面向资深研究人员或高年级研究生的。但即便如此，书中对**非球面透镜和自由曲面光学元件**制造工艺的介绍，还是展现了其前瞻性。我特别关注了关于**点阵扫描式微加工**的章节，它详尽对比了不同激光参数（皮秒、飞秒）下对材料**非线性吸收**的影响，以及如何通过**光束整形技术**来精确控制烧蚀的焦点体积，以达到**“无热损伤”**的超精密加工效果。这些描述不再是笼统地说“激光可以加工”，而是细化到了**焦深控制的纳米级精度**。此外，书中对**模具制作的精度控制**也有独到的见解，尤其是提及了如何利用**原子力显微镜（AFM）**的探针在特定材料上进行**直接刻写**，作为高精度母模的参考，这种自上而下的精度传递逻辑在其他同类书籍中并不常见。总的来说，它成功地搭建了一座从基础物理到尖端制造技术的桥梁，尽管过程崎岖，但收获颇丰。

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这本《微光学和纳米光学制造技术》的装帧和排版给人的第一印象是专业、严谨，光是翻阅目录就能感受到作者在梳理这个领域知识体系上的用心良苦。它似乎是从基础的光学原理出发，逐步深入到精密制造的各个环节。我注意到书中对于**表面形貌控制**的章节着墨颇多，特别是关于**离子束刻蚀**和**纳米压印**这两种主流技术的对比分析非常到位。作者没有停留在理论介绍，而是深入剖析了工艺参数（如能量、角度、温度）对最终器件性能指标（如衍射效率、光斑质量）的影响曲线，这一点对于实际从事研发工作的工程师来说，简直是宝藏。比如，它详细阐述了如何通过优化掩模材料的选择和转移工艺，来克服高深宽比结构中**侧壁粗糙度**的瓶颈问题，甚至还涉及了**自适应光学系统**在制造过程中的质量监控应用，这表明本书的视野已经超出了传统的光学加工范畴，触及到了前沿的系统集成层面。尽管我尚未完全读完，但仅凭其对**超表面（Metasurfaces）**结构设计与制造公差的量化讨论，就足以证明它不是一本泛泛而谈的科普读物，而是一部能直接指导实践、解决具体技术难题的工具书。书中的图表清晰度极高，许多关键结构的三维示意图都极具启发性，让人能直观理解微纳尺度下的物理现象。

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