Luminescence Spectroscopy Of Minerals And Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Gaft, Michael/ Reisfeld, Renata/ Panczer, Gerard

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:

价格:129

装帧:HRD

isbn号码:9783540219187

丛书系列:

图书标签:

• Luminescence Spectroscopy
• Minerals
• Materials Science
• Spectroscopy
• Optical Properties
• Solid State Physics
• Analytical Chemistry
• Geochemistry
• Material Characterization
• Crystallography

图书名称： 晶体学与矿物岩石学前沿进展 图书简介： 本书汇集了近年来晶体学、矿物学和岩石学领域最具突破性和前沿性的研究成果，旨在为地质学、材料科学以及相关学科的研究人员、学者和高年级学生提供一个全面、深入的知识平台。内容涵盖了从微观原子结构解析到宏观岩石形成过程的最新理论和实验技术。 第一部分：晶体学结构解析与理论建模 第一章：高精度X射线衍射与同步辐射技术在矿物结构确定中的应用 本章深入探讨了现代X射线衍射（XRD）技术在分析复杂矿物结构，特别是微晶体和纳米尺度材料结构时的优势与局限。重点介绍了同步辐射光源（Synchrotron Radiation）在提高衍射数据质量、实现原位（In-situ）和非晶材料结构解析方面的关键作用。讨论了如何利用高能X射线进行结构精修（Structure Refinement），揭示矿物在极端条件（如高温高压）下的相变机制。此外，还涵盖了中子衍射在区分轻元素和磁性结构方面的独特性，为理解矿物的化学键合和原子排列提供了新的视角。 第二章：计算晶体学与密度泛函理论（DFT）在矿物物理性质预测中的应用 随着计算能力的提升，密度泛函理论（DFT）已成为预测矿物电子结构、能带结构、弹性常数和热力学性质的有力工具。本章详细阐述了如何构建精确的DFT模型来模拟矿物在自然界中的稳定性。重点分析了氢化物、水合物及过渡金属氧化物中电子局域化和轨道杂化的影响，并讨论了如何将计算结果与实验观测数据进行交叉验证，以优化材料设计和地球深部物质模型。 第三章：原位高压/高温晶体学实验技术 地球内部的极端条件对矿物的结构和化学性质产生了深远影响。本章聚焦于高压装置（如金刚石对顶砧，DAC）与高温炉结合的晶体学实验技术。详述了如何结合原位拉曼光谱、X射线吸收近边结构（XANES）和衍射技术，实时监测矿物在数百万个大气压和数千摄氏度下发生的晶格畸变、配位数变化及溶解过程。这些研究对于理解地幔和地核的物质组成至关重要。 第二部分：矿物学与材料科学的交叉前沿 第四章：纳米矿物学的结构与表面化学 纳米尺度的材料表现出与块体材料截然不同的物理化学性质。本章探讨了黏土矿物、金属氧化物纳米颗粒在环境和催化领域中的应用。重点分析了纳米颗粒的表面缺陷、晶格应变和颗粒间的相互作用如何影响其吸附能力和反应活性。讨论了透射电子显微镜（TEM）及其衍生的能量分散谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS）在解析纳米矿物表面化学态和晶格缺陷中的尖端应用。 第五章：放射性核素在地质材料中的迁移与固存机制 本章关注核废料地质处置研究中的关键问题。通过对天然矿物（如锆石、磷灰石和层状硅酸盐）中放射性元素（如铀、钚）的微区分析，揭示了这些元素进入晶格的替代机制和表面络合行为。详细介绍了扩散实验和离子探针技术（SIMS）在量化核素在矿物晶格中的慢速扩散速率和分布规律方面的应用，为评估长期地质屏障的安全性提供了定量依据。 第六章：含水矿物与地球化学反应动力学 水在地球化学过程中扮演核心角色。本章侧重于水与硅酸盐、碳酸盐矿物之间的反应界面化学。研究内容包括矿物溶解速率的控制因素（如pH值、温度和表面积），以及水合层对矿物表面电荷和吸附特性的影响。利用原子力显微镜（AFM）观测的原子级分辨率形貌变化，为理解风化过程和矿物结晶动力学提供了直观证据。 第三部分：岩石学：从微观结构到地球动力学 第七章：变质岩石中的矿物组构与应力分析 变质岩石的矿物组构（Fabric）记录了其经历的地质历史。本章结合偏光显微镜（Petrography）、电子背散射衍射（EBSD）和同步辐射衍射成像技术，分析了变质过程中矿物的定向排列（Preferred Orientation）和晶粒间的应力分布。详细阐述了如何利用EBSD数据重建岩石变形历史，确定应力场和应变路径，从而推断构造事件的能量学机制。 第八章：岩浆岩结晶过程的动力学模拟 本章探讨了岩浆房中矿物结晶过程的复杂性，包括分异结晶、反应熔融和矿物悬浮的机制。利用时间分辨的实验技术，研究了重要硅酸盐矿物（如橄榄石、辉石和长石）在不同冷却速率下的成核与生长动力学。引入了数值模拟方法，将实验确定的反应速率常数和扩散系数代入模型，以期精确模拟地壳和上地幔中复杂岩浆岩的形成序列和空间分布。 第九章：地球深部物质的物相平衡与相图构建 本章专注于利用热力学和实验数据构建高温高压相图，以解释地幔和地核的物质状态。重点分析了含水硅酸盐和镁铁硅酸盐在加压过程中的水迁移能力和晶体结构演变。讨论了如何通过精确测量反应平衡点和矿物单相区范围，校准地球深部温度和密度的地温梯度模型。研究成果对于理解板块构造的驱动力以及地球内部热演化具有重要意义。 结论与展望 本书最后总结了晶体学、矿物学和岩石学在解决地球科学重大前沿问题中的协同作用，并展望了未来在人工智能辅助结构解析、超快过程光谱学以及极端条件下的原位表征技术等领域的发展方向。 本书内容翔实，图表丰富，旨在成为该领域研究生及专业人士不可或缺的参考资料。

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