Organic crystals, liquid crystals and polymers (Landolt-Bornstein pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Adachi, M.; Akishige, Y.; Asahi, T.

出品人:

页数:560

译者:

出版时间:2006-10-19

价格:USD 7789.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540291794

丛书系列:

图书标签:

• Organic crystals
• Liquid crystals
• Polymers
• Materials science
• Solid state physics
• Crystallography
• Phase transitions
• Optical properties
• Electrical properties
• Landolt-Bornstein

《有机晶体、液晶与聚合物：材料科学前沿探索》 内容概述 本书深入剖析了在材料科学领域占据核心地位的三类重要物质——有机晶体、液晶和聚合物。它不仅系统梳理了这些材料的基本结构、特性，更着眼于它们在现代科技应用中的最新进展和未来发展趋势。本书旨在为研究人员、工程师以及对前沿材料科学充满兴趣的学生提供一本全面、深入的参考读物，激发新的研究思路和技术创新。 第一部分：有机晶体——精确排布下的独特光学与电子性能 本部分聚焦于有机晶体，这类材料由规则排列的有机分子构成，其独特的电子结构和分子堆积方式赋予了它们引人注目的光学和电子特性。我们将从有机晶体学的基本原理出发，深入探讨不同有机分子的自组装机制，以及如何通过精密的分子设计和结晶过程来控制晶体的形貌、晶面取向和分子间相互作用。 分子设计与自组装： 探讨如何通过改变有机分子的化学结构，如引入不同的官能团、改变共轭体系的长度和扩展性，来调控其结晶行为和宏观性质。重点介绍π-π堆积、氢键、范德华力等分子间作用力在驱动自组装过程中的关键作用，以及如何利用这些相互作用来构筑具有特定有序结构的有机晶体。 结构-性质关系： 详细阐述有机晶体结构与其电子和光学性能之间的内在联系。我们将深入分析载流子迁移率、激子动力学、荧光量子产率、非线性光学效应等关键参数如何受到分子排列、晶界、缺陷等结构因素的影响。例如，分析平面化、紧密堆积的共轭分子如何有利于高效的载流子传输，而具有特定空间排列的分子则可能展现出优异的非线性光学响应。 制备技术与表征方法： 介绍多种有机晶体的制备技术，包括溶液结晶（如慢溶、蒸发结晶）、气相沉积（如真空蒸发、分子束外延）、以及固相合成等。同时，详述用于表征有机晶体结构和性能的先进技术，例如X射线衍射（XRD）、扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、光致发光（PL）、电化学测量等。 应用前景： 深入探讨有机晶体在有机发光二极管（OLEDs）、有机太阳能电池（OSCs）、有机场效应晶体管（OFETs）、有机光电探测器、以及化学和生物传感器等领域的应用。重点分析有机晶体器件的性能瓶颈，以及通过结构调控和器件工程来克服这些挑战的策略。例如，如何通过优化结晶过程获得高迁移率的OFETs，或设计具有宽光谱吸收能力的OSCs。 第二部分：液晶——介于有序与无序之间的智能材料 本部分将目光转向液晶，这是一类介于晶体和各向同性液体之间的特殊物质，其分子在宏观上表现出长程取向有序性，但在位置上通常是无序的。液晶的迷人之处在于其对外界刺激（如电场、磁场、温度、应力）的高度敏感性，从而能够实现可逆的相变和光学性质的变化。 液晶的相态与结构： 详细介绍液晶的各种基本相态，包括向列相（nematic）、联晶相（smectic）、胆甾相（cholesteric）等。分析这些相态的分子排列特点、序参数的定义与测量，以及各相态之间的转变条件。深入探讨介观结构（如畴、缺陷）对液晶宏观性能的影响。 物理性质与驱动机制： 阐述液晶的介电各向异性、磁各向异性、光学各向异性等核心物理性质。重点分析电场和磁场如何通过与液晶分子的偶极矩和磁矩相互作用，驱动液晶分子的重新取向，从而实现宏观光学性质（如透射率、反射率、相位延迟）的变化。 液晶器件原理与设计： 深入介绍基于液晶技术的各种器件，包括液晶显示器（LCDs）、液晶可变聚焦透镜、液晶光栅、液晶波片、液晶传感器等。分析不同器件的驱动原理，如扭曲向列（TN）、电场垂直对准（VA）、平面内切换（IPS）等模式在LCDs中的应用。讨论如何通过液晶材料的设计（如分子形状、极性基团、粘度）和器件结构的优化来提升器件的响应速度、对比度、能耗等性能。 新型液晶材料与应用： 介绍近年来涌现出的新型液晶材料，如聚合液晶（LCPs）、纳米复合液晶、响应性液晶等。探讨这些新型材料在柔性显示、全息技术、光通信、智能窗户、微流控器件等新兴领域的应用潜力。例如，分析LCPs如何通过其各向异性结构实现高性能的光学薄膜和结构部件。 第三部分：聚合物——多样性结构与功能化的宏观材料 聚合物，作为由大量重复单体单元构成的大分子，以其结构的多样性、加工的便利性和功能的广泛性，在现代社会中扮演着不可或缺的角色。本部分将系统介绍聚合物的结构表征、宏观性质以及在各个领域中的关键应用。 聚合物结构与形态： 详细介绍聚合物的分子链结构（如线型、支化、交联）、立体规整性、共聚结构等。探讨聚合物的聚集态结构，包括无定形、半晶态以及液晶聚合物相。分析聚合物链的卷曲、缠结以及分子链间相互作用如何决定其宏观力学和热学性质。 聚合物的力学与热学性能： 深入研究聚合物的力学性能，如弹性模量、屈服强度、断裂伸长率、韧性、疲劳性等，并分析这些性能与分子结构、分子量、结晶度、交联密度等因素的关系。阐述聚合物的热学性能，如玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）、热膨胀系数等，以及它们对聚合物加工和应用的影响。 功能化聚合物与智能化应用： 聚焦于功能化聚合物的开发，包括导电聚合物、光响应聚合物、生物可降解聚合物、形状记忆聚合物、智能凝胶等。重点介绍这些功能化聚合物如何通过化学改性、共混、复合等手段获得特定的导电、光学、生物相容性、刺激响应性等功能。 聚合物在各领域的应用： 全面梳理聚合物在各个领域的广泛应用，例如： 工程塑料与复合材料： 在汽车、航空航天、电子电器等领域的轻量化和高性能结构部件。 生物医学材料： 在药物传递、组织工程、生物传感器、医疗器械等方面的应用。 能源材料： 在电池隔膜、太阳能电池组件、燃料电池膜等方面的应用。 环境友好材料： 在可降解包装、回收利用、水处理等方面的应用。 先进功能材料： 如光刻胶、电致变色材料、智能纺织品等。 结论 《有机晶体、液晶与聚合物：材料科学前沿探索》将通过深入的理论分析、翔实的实验数据和前瞻性的应用展望，为读者构建一个全面而深刻的材料科学知识体系。本书不仅是对这三类关键材料的系统梳理，更是对未来材料创新方向的指引，旨在推动下一代功能性材料的研发与应用。

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