Physics at Surfaces

Physics at Surfaces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Cambridge University Press
作者:Andrew Zangwill
出品人:
页数:454
译者:
出版时间:1988-4-29
价格:USD 94.99
装帧:Paperback
isbn号码:9780521347525
丛书系列:
图书标签:
  • 材料学
  • 1
  • 物理
  • 表面物理
  • 界面科学
  • 凝聚态物理
  • 材料科学
  • 纳米技术
  • 真空技术
  • 薄膜技术
  • 电子学
  • 光谱学
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Physics at Surfaces is a unique graduate-level introduction to the physics and chemical physics of solid surfaces, and atoms and molecules that interact with solid surfaces. A subject of keen scientific inquiry since the last century, surface physics emerged as an independent discipline only in the late 1960s as a result of the development of ultra-high vacuum technology and high speed digital computers. With these tools, reliable experimental measurements and theoretical calculations could at last be compared. Progress in the last decade has been truly striking. This volume provides a synthesis of the entire field of surface physics from the perspective of a modern condensed matter physicist with a healthy interest in chemical physics. The exposition intertwines experiment and theory whenever possible, although there is little detailed discussion of technique. This much-needed text will be invaluable to graduate students and researchers in condensed matter physics, physical chemistry and materials science working in, or taking graduate courses in, surface science.

表面物理学:从微观到宏观的探索 本书旨在为读者提供一个关于表面科学及其广泛应用领域的全面而深入的概述。它不仅涵盖了表面物理学的基本理论框架,更着重于介绍实验技术、先进材料的界面现象,以及这些知识在现代科技,如催化、电子器件和生物医学工程中的实际应用。 本书的结构设计旨在引导读者逐步建立起对物质表面复杂性的理解。我们从最基础的原子排列和电子结构开始,深入探讨晶体表面、非晶态薄膜以及复杂多孔材料表面的独特性质。核心部分聚焦于表面动力学过程,包括吸附、解吸、扩散和表面重构,这些过程是理解表面化学反应和材料生长机制的关键。 第一部分:表面结构与电子态 在这一部分,我们将详细阐述如何描述和分析物质的表面结构。这涉及到晶体学在二维界面上的延伸,如表面重构模型和超结构。我们会探讨不同类型的表面缺陷——台阶、扭结和晶界——如何显著影响材料的宏观性能。 随后,我们将转向表面的电子特性。利用量子力学原理,本书解释了表面如何改变材料的能带结构,导致了表面态、表面重构引起的电荷转移以及空间电荷层(空间电荷区)的形成。对这些电子态的精确描述是理解半导体器件界面和金属氧化物表面电荷转移行为的基础。我们会对比不同理论模型(如紧束缚模型和密度泛函理论的应用)在预测表面能和表面激发态方面的优势与局限性。 第二部分:表面动力学与反应性 表面不仅仅是静态的几何结构,它们是充满活力的反应场所。本书的第二部分将重点分析原子和分子在表面上的动态行为。 吸附与解吸: 我们将深入研究物理吸附(范德华力和静电相互作用)和化学吸附(成键的形成)的机理。通过计算吸附能、覆盖度和热力学参数,读者将学会如何量化吸附过程的强度和选择性。在解吸方面,我们将分析不同加热速率下的热解吸谱(TPD)数据,以确定表面的活化能和解吸级数。 表面扩散与重构: 表面原子并非固定不动。本书详细介绍了在温度驱动下的表面原子迁移机制,包括跳跃模型和攀爬模型。重点将放在表面重构现象上,即表面原子自发地改变排列以最小化表面能的过程。我们将分析多种晶体的重构实例,并讨论外部因素(如电场或化学势)对重构平衡的影响。 表面反应动力学: 表面催化是本书关注的重点领域之一。我们从Langmuir-Hinshelwood、Eley-Rideal机制入手,分析气体分子在金属、氧化物或半导体表面上的复杂反应路径。计算反应速率常数、表面覆盖度对反应性的影响,以及反应中间体的稳定性,是理解异相催化效率的基石。 第三部分:表面分析与表征技术 现代表面科学的进步离不开先进的实验技术。本部分是对关键表征方法的详尽介绍,旨在使读者不仅了解这些技术能测得什么,更理解它们背后的物理原理。 超高真空(UHV)环境的建立与维护 将作为基础知识被介绍。随后,我们将分类讨论以下技术: 1. 结构表征: 重点介绍低能电子衍射(LEED) 的成像原理、数据分析以及如何确定表面晶格常数和重构阶数。扫描隧道显微镜(STM) 和原子力显微镜(AFM) 将被详细阐述,不仅包括其成像模式,还包括如何利用扫描隧道谱学(STS)和力谱学(Force Spectroscopy)来探究局部分子电子态和力学性能。 2. 成分与化学态分析: X射线光电子能谱(XPS) 和俄歇电子能谱(AES) 被用于确定表面元素的定性和定量分析,特别是化学位移在识别化合物键合状态中的作用。 3. 激发态与能量转移: 中性及离子二次离子质谱(SIMS) 用于深度剖析和同位素分析。对于激发态研究,非弹性电子隧穿谱(IETS) 和反射高能电子衍射(RHEED) 在薄膜生长实时监测中的应用将被详细讨论。 第四部分:界面工程与应用 本书的最后一部分将理论和技术知识应用于实际工程挑战。表面和界面是所有现代电子、能源和材料科学的核心。 半导体界面: 我们将分析金属-半导体界面(肖特基势垒的形成)、绝缘体-半导体界面(费米能级钉扎)以及异质结的构建。理解界面态密度对晶体管性能(如阈值电压和亚阈值斜率)的影响至关重要。 催化剂与能源: 表面对电化学反应(如析氢反应、氧还原反应)的促进作用是当前能源转化的热点。本书将探讨贵金属纳米颗粒、单原子催化剂以及负载型催化剂的表面活性位点设计原理。 纳米材料的尺寸效应: 随着材料尺寸缩小到纳米尺度,表面体积比急剧增加,表面能成为决定材料稳定性和反应性的主导因素。我们将讨论量子点、纳米线和二维材料(如石墨烯、过渡金属硫化物)的表面效应如何区别于块体材料。 生物界面: 探讨材料表面在生物环境中的行为,包括蛋白质吸附、细胞粘附以及生物相容性涂层的设计,这些都直接依赖于表面电荷、润湿性和分子结构。 总结: 《表面物理学》旨在成为一本内容详实、注重原理与应用的参考书。它通过严谨的物理学基础,结合前沿的实验案例,为研究人员、工程师以及高年级本科生提供了一个深入理解物质表面复杂世界的必备工具。本书强调跨学科的视角,将量子力学、统计物理学与实际的材料科学问题紧密结合。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的排版和视觉体验简直是灾难,尽管内容上无可挑剔,但作为一本需要经常查阅的工具书,它的实用性大打折扣。插图的质量非常不稳定,有些关键的电子密度分布图,线条模糊不清,色彩对比度极差,我甚至不得不自己动手用其他软件重新绘制才能看清细节。更让我抓狂的是索引系统,它似乎是按照英文首字母简单排序的,很多核心概念的交叉引用缺失严重,每次想快速定位到某个特定的公式推导过程,都得花费大量时间在不同章节间来回翻找。我理解学术著作可能不太注重“设计感”,但对于如此专业和昂贵的书籍来说,如此敷衍的制作工艺是难以接受的。我希望下一版能够引入更多现代化的可视化技术,比如三维结构模型和交互式模拟的二维码链接,而不是仅仅依赖这些僵硬的黑白图。诚然,知识本身是硬通货,但好的载体能让知识的传播效率提升一个数量级。

评分

我花了整个夏天的时间来研读这本厚重的著作,它给我最大的启示是关于“跨学科思维”的重要性。作者似乎有意地弱化了纯理论物理的范畴,而是将大量的篇幅集中在材料化学和表面工程学的交叉领域。书中对催化反应中间态的量子化学计算流程描述得极其细致,从基组的选择到泛函的校正,提供了一个完整的、可复现的计算流程指导。这对我目前研究的纳米粒子表面活性位点优化工作提供了极大的帮助。最令我惊喜的是,作者将经典的朗缪尔吸附模型与现代的密度泛函理论计算结果进行了对比分析,指出传统模型的局限性,并提出了一种基于分子动力学模拟的修正方案。这种将宏观现象与微观机理完美结合的叙事方式,彻底打破了我以往对表面物理研究的固有印象,它让我认识到,要真正理解一个表面现象,必须同时具备物理学的洞察力和化学的精确性。

评分

这本书的封面设计着实吸引人,那种深邃的蓝色调配合着极简的文字排版,让人一上手就有种深入物理世界的感觉。我原本是冲着它那赫赫有名的作者团队去的,毕竟在凝聚态物理领域,他们的名字就是质量的保证。然而,当我翻开前几章,我立刻意识到,这不仅仅是一本教科书,更像是一次精心策划的学术漫游。作者巧妙地将理论推导与实际应用穿插,从最基础的晶格振动讲起,逐步过渡到复杂的电子结构计算。特别是关于范德华力在材料科学中的最新进展那部分,简直是醍醐灌顶。他们没有堆砌那些晦涩难懂的数学公式,而是用非常直观的物理图像来解释背后的机制,这对于我这种非理论物理出身的研究人员来说,简直是救星。比如,他们对表面吸附能的计算方法进行了一次彻底的梳理,对比了DFT方法和更精确的量子化学方法的优劣,分析得丝丝入扣,让人对如何选择合适的计算工具有了更清晰的认识。整本书的逻辑链条极其严密,读起来酣畅淋漓,感觉每解决一个理论难题,作者就在你身边为你点亮了一盏指路明灯。

评分

如果要用一句话来概括我的阅读感受,那就是:这是一部充满争议但又极具前瞻性的作品。作者在讨论半导体异质结界面时,采取了一种近乎激进的观点,认为传统的肖特基势垒模型在处理超薄膜时已完全失效,并力推一种基于界面电荷转移的局域场模型。书中对这种新模型的数学构建非常复杂,涉及大量的非平衡态格林函数理论,虽然逻辑严谨,但缺乏足够的物理直觉解释,使得初学者望而却步。此外,全书的引用格式陈旧,很多重要的最新文献(近三年发表的)似乎被有意或无意地忽略了,这在快速迭代的材料科学领域是一个明显的短板。不过,正是这种挑战传统、锐意创新的精神,使得这本书成为了一剂强心针。它迫使我们去审视那些我们习以为常的“金科玉律”,并质疑其在当前复杂体系中的适用性。对于希望站在学术前沿,愿意接受挑战并能消化高难度数学工具的资深研究者来说,它无疑是一份极具价值的挑战书。

评分

说实话,这本书的深度远超我的预期,它更像是一本面向博士后研究员的高级参考手册,而不是本科生教材。初读时,我不得不频繁地停下来查阅相关的量子场论背景知识,因为作者在讨论表面重构时,直接引入了高阶微扰理论的框架,这对于习惯了半经典描述的读者来说,门槛相当高。不过,一旦你跨过了这个知识鸿沟,你会发现作者对细节的把握到了令人发指的地步。举个例子,在分析金属表面电子态的局域化现象时,作者不仅给出了传统的费米面以上的图像,还深入探讨了表面等离激元与表面声子耦合的非线性效应,并引用了近期一些还未被广泛认可的前沿实验数据进行佐证。这种勇于触碰争议性话题并给出自己严谨见解的学术态度,非常值得称赞。我尤其欣赏它在章节末尾设置的“深入思考”环节,那些问题往往直指当前研究的前沿瓶颈,逼迫读者跳出书本框架去思考更深层次的问题。这本书无疑会成为未来十年内,该领域内被引用次数最多的经典著作之一。

评分

表界面经典

评分

表界面经典

评分

表界面经典

评分

表界面经典

评分

表界面经典

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有