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出版者:7-122

作者:杨定乔

出品人:

页数:175

译者:

出版时间:2008-2

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787122017512

丛书系列:

图书标签:

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现代材料科学前沿进展 本书全面梳理了21世纪以来材料科学领域取得的突破性进展与未来发展趋势。 聚焦于新能源、信息技术、生物医学等关键领域对高性能、多功能材料的迫切需求，本书深入探讨了从基础理论到尖端应用的各个环节。 第一部分：新一代能源材料的创新与挑战 本部分着重分析了当前全球能源结构转型背景下，对高效、可持续能源材料的研发热潮。 1.1 锂离子电池与后锂电化学体系的深化研究： 详细剖析了高能量密度固态电解质的设计原则与合成工艺，特别关注了对界面阻抗的有效控制技术。内容涵盖了富锂锰基、镍钴锰酸锂等正极材料的结构演变机制，以及硅基负极在体积膨胀抑制方面的最新策略。此外，对钠离子电池、镁离子电池等后锂体系的电化学特性、循环稳定性和大规模应用前景进行了细致对比分析，阐明了其在储能领域的独特优势与面临的挑战，如离子迁移率的提升和电极材料的稳定性优化。 1.2 太阳能转换材料的效率极限探索： 重点介绍了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的缺陷钝化技术与长期稳定性提升方案。深入讨论了无铅化研究的最新进展，包括各类双/三元无铅钙钛矿体系的能带结构调控。同时，对有机光伏（OPV）和染料敏化太阳能电池（DSSC）的界面工程学进行了详尽阐述，分析了给体/受体材料的分子设计如何影响激子分离与电荷传输效率。对叠层电池（Tandem Cells）的光谱匹配优化方法进行了数学模型演示。 1.3 催化氢能与燃料电池技术： 阐述了电催化水分解制氢（HER/OER）的非贵金属催化剂研发前沿。重点解析了过渡金属磷化物、氮化物以及单原子催化剂（SACs）在活性位点调控方面的最新成果，通过DFT计算预测了最佳吸附能。在燃料电池方面，详细介绍了质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中高性能、低铂（或无铂）阴极催化剂的开发策略，包括合金纳米结构和碳载体的形貌控制对氧还原反应（ORR）动力学的影响。 第二部分：信息与智能材料的革命 本部分聚焦于支撑下一代信息技术和智能化系统的功能材料的研发。 2.1 半导体材料与量子信息技术： 全面回顾了第三代半导体材料（如GaN、SiC）在功率电子器件中的应用优势，特别是其在高温、高频工作条件下的可靠性增强技术。在量子计算领域，深入探讨了拓扑绝缘体、二维材料（如MoS2、WSe2）的电子结构特性，以及它们在构建量子比特（Qubits）方面的潜力，包括超导量子比特与半导体量子点的集成方案。 2.2 磁性材料与自旋电子学： 详细介绍了新型铁磁性材料和反铁磁性材料在存储和逻辑器件中的应用前景。重点解析了磁性隧道结（MTJs）的材料体系优化，以期实现更高的自旋转移力矩（STT）和自旋轨道力矩（SOT）效率。对斯格明子（Skyrmions）的稳定化、动力学控制以及在超低功耗存储中的应用进行了深入探讨，包括外场驱动与电流驱动下的拓扑缺陷控制。 2.3 智能响应与超材料： 系统阐述了如何通过结构设计和材料组分调控来实现对外部刺激（光、热、电场、应力）的快速、可逆响应。内容涵盖了形状记忆聚合物、电活性聚合物（EAPs）的驱动机制。对电磁超材料的负折射率特性及其在隐身技术、超分辨成像中的应用进行了详尽的理论剖析和实验案例分析。 第三部分：生物医用与环境友好型材料 本部分关注材料科学在生命健康与可持续发展中的前沿应用。 3.1 生物相容性与药物递送系统： 深入分析了先进生物材料在组织工程支架构建中的作用，特别是水凝胶材料（Hydrogels）的力学性能、降解速率与细胞微环境模拟。详细介绍了靶向性药物递送载体的设计理念，包括pH敏感、酶响应型纳米粒子的合成与体内释放行为，以及基因沉默治疗中siRNA的保护与转染效率的提升技术。 3.2 生物传感器与诊断技术： 重点介绍了基于等离激元共振、石墨烯/二维材料的生物电化学传感器在快速、灵敏检测生物标志物方面的应用。讨论了纳米颗粒（如量子点、金纳米棒）在荧光成像和光热治疗（PTT）中的多功能集成设计，及其在肿瘤治疗中的协同效应。 3.3 环境修复与可持续材料： 探讨了新型吸附剂和催化剂在水处理和大气污染控制中的应用。内容涵盖了金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）在气体分离（如CO2捕集）和污染物降解中的高选择性和高比表面积优势。对可生物降解高分子材料（如PLA、PHA）的合成改性和规模化生产挑战进行了分析，以期替代传统不可降解塑料。 总结与展望： 本书最后部分对材料科学的未来发展方向进行了宏观总结，强调了计算材料学、人工智能（AI for Materials）在加速新材料发现和性能预测中的关键作用。展望了跨学科交叉融合的趋势，以及材料设计如何更好地服务于社会可持续发展的宏大目标。本书旨在为材料科学、物理学、化学、工程学等相关领域的科研人员、研究生提供一份详实而富有启发性的参考资料。

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基础语法错，英标错……不推荐用此书学习化学化工专业英语。连着看到第三篇。同一个概念，牛津词典一句就解释明白了，此书虽为原版拼凑，但是实在错误太多。

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