Morphology of Crystals pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Sunagawa, Ichiro

出品人:

页数:402

译者:

出版时间:2007-03-30

价格:USD 229.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789027725080

丛书系列:

图书标签:

• 晶体学
• 矿物学
• 材料科学
• 固体物理
• 结构分析
• X射线衍射
• 结晶学
• 形态学
• 物理学
• 化学

《晶体形态学》图书内容概述（非《Morphology of Crystals》） 书名： 《晶体结构与生长动力学》 作者： 杜兰德·马丁内斯 (Durand Martinez) 出版年份： 2023年 页数： 680页 装帧： 精装 --- 第一部分：晶体学的基本原理与对称性（第1章至第6章） 本书的开篇部分系统地回顾了现代晶体学的基石，并侧重于如何通过抽象的数学工具来描述和理解物质的周期性排列。内容强调理解晶体内部排列的内在规律，而非仅仅停留在宏观形态的描述上。 第1章：晶格理论与布拉菲点阵 本章深入探讨了理想晶体的数学模型。首先阐述了点阵的概念，区分了点阵与晶格的差异。重点讲解了14种布拉菲点阵的几何构造及其在三维空间中的唯一性。通过矢量代数和群论的基础工具，明确了晶胞的选择标准，特别是如何利用最近邻关系定义原胞（Primitive Cell）和单位晶胞（Unit Cell）。本章详述了米勒指数（Miller Indices）的定义、衍射方向的确定以及如何通过晶面指数来描述晶体内部的原子排列密度。 第2章：晶体对称性与点群 对称性是描述晶体结构的核心语言。本章完全聚焦于描述晶体内部可能存在的对称操作。详细介绍了旋转轴（2、3、4、6倍）、反射面、反演中心以及复合轴（如旋转-反演轴）。通过严谨的群论方法，推导了32种晶体点群的构成。内容侧重于这些对称操作如何限制了宏观物理性质（如压电性、热释光等）的表现。书中提供了大量的二维晶体点群实例分析，为理解三维结构打下基础。 第3章：空间群与晶体结构解析 本章将点群的概念扩展到三维空间，引入了平移对称性。重点讲解了滑移面（Glide Planes）和螺旋轴（Screw Axes）这两个引入平移分量的对称操作。在此基础上，系统地介绍了230种空间群的符号表示法及其对应的舒弗莱斯符号（Schönflies Symbols）。内容结合实际的X射线衍射数据分析，演示了如何通过结构因子（Structure Factor）的计算来确定晶体所属的空间群。 第4章：晶体化学键与结构类型 本章从化学键的角度切入，解释了不同化学键类型如何决定了特定的晶体结构。内容涵盖了离子键、共价键、金属键和范德华力在晶体构建中的作用。通过实例对比，解析了金刚石结构、岩盐结构（NaCl）、闪锌矿结构（ZnS）以及钙钛矿结构（Perovskite）的成键特征和几何堆积规则。特别关注了电荷平衡、尺寸因子（Radius Ratio Rule）和配位多面体（Coordination Polyhedra）的几何限制。 第5章：晶体衍射理论基础 本章深入探讨了晶体结构分析的核心工具——衍射现象。详细阐述了布拉格定律的微观解释，将衍射强度与结构因子联系起来。内容着重于傅里叶变换在晶体学中的应用，解释了倒易空间（Reciprocal Space）的概念及其与实空间的对应关系。本章通过数学推导，解释了爱瓦尔德球（Ewald Sphere）如何指导衍射实验的几何设计。 第6章：缺陷的电子与几何描述 晶体并非完美无瑕，本章旨在定量描述晶体中的非周期性特征。重点讨论了线缺陷（位错，Dislocations）的柏格斯矢量（Burgers Vector）和米勒指数表示法。对于点缺陷，则详细分析了弗伦克尔缺陷（Frenkel Defect）和肖特基缺陷（Schottky Defect）的热力学形成能。内容侧重于这些缺陷如何影响材料的电学和机械性能，而非其对宏观形状的表面影响。 --- 第二部分：生长动力学与相变（第7章至第12章） 本书的后半部分将焦点从静态的理想结构转移到动态的生长过程、热力学驱动力以及结构演化。本部分是理解如何“制造”特定晶体结构的关键。 第7章：热力学与晶体稳定相 本章建立在晶体结构稳定性的热力学基础之上。详细阐述了吉布斯自由能、焓变和熵变在相变过程中的作用。通过相图（Phase Diagrams）的分析，解释了在不同温度和压力条件下，哪种晶体结构（多晶型，Polymorph）是热力学上的稳定态。内容侧重于相变的驱动力（如重构、界面能）。 第8章：表面能与界面热力学 本章将晶体结构分析拓展到其表面。定义了不同晶面的表面能（Surface Energy）及其各向异性。讨论了由表面能差异引起的宏观形状倾向，这主要通过开尔文方程（Kelvin Equation）和Wulff构造来间接体现，但本书侧重于计算和测量这些能量的微观来源，如配位不饱和度。 第9章：扩散、迁移与原子输运 晶体生长本质上是一个原子或分子在界面的重新排列过程。本章详述了固态扩散的机理，特别是通过空位机制（Vacancy Mechanism）和间隙机制（Interstitial Mechanism）的原子迁移。引入了Fick定律，并将其应用于描述浓度梯度驱动的原子输运过程。分析了界面扩散与体扩散的相对贡献。 第10章：生长界面动力学 本章聚焦于原子在生长界面的结合速率。区分了两种主要的生长机制：光滑界面（Smooth Growth）和台阶-螺旋结构（Step-Kink Sites）。详细分析了二维成核（2D Nucleation）理论，并解释了为什么某些晶体结构倾向于形成平滑界面（如缓慢生长），而另一些则表现出粗糙的表面（如快速生长）。本章引入了$alpha$因子（Attach Rate Parameter）来量化原子结合的效率。 第11章：非平衡生长与形貌控制 当生长速率超过热力学平衡时，生长过程进入非平衡态。本章分析了由快速散热或成分过饱和导致的非稳态生长。重点讨论了枝晶生长（Dendritic Growth）的机制，解释了如何通过控制过冷度来调节枝晶的初级、次级和三级分支角度。本章也探讨了溶剂效应如何通过改变界面能率来影响生长速度。 第12章：外延生长与薄膜结构 本章专门针对在衬底上生长的晶体薄膜进行讨论。详细阐述了外延生长（Epitaxy）的条件，包括晶格失配（Lattice Mismatch）和界面应力的概念。分析了薄膜生长模式的转变，如岛状生长（Island Growth）、层状生长（Layer-by-Layer Growth）和岛状-层状混合生长。引入了临界厚度（Critical Thickness）的概念，用于预测薄膜从弹性应变到形成位错的转变点。 --- 结论与展望 全书的最后部分总结了晶体结构稳定性的内在规律（对称性、键合）与宏观演化过程（动力学、界面控制）之间的内在联系。本书旨在为材料科学家和固体物理学家提供一个深入理解晶体如何形成、如何演变以及如何控制其内部结构和宏观性能的全面框架。书中所有的例子和数学模型都围绕着点阵、对称操作、缺陷动力学和界面能的量化展开，强调结构与性能的本征联系。

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**《Morphology of Crystals》：一次深入灵魂的哲学思辨** 阅读《Morphology of Crystals》的过程，与其说是在学习晶体学的知识，不如说是一次对存在本质的深刻反思。书中对晶体形态的描述，并非简单地停留在几何学的范畴，而是不断地引申出关于规律、秩序、对称性以及它们如何在宇宙中发挥作用的思考。我仿佛看到了一个巨大的、由自然法则编织而成的网络，而晶体，便是这个网络中一个个精密的节点，它们以各自独特的方式，精确地遵循着某种超越我们日常认知的逻辑。作者的文字充满了一种令人肃然起敬的哲思，他引导我思考：是什么力量驱使着原子和分子排列成如此完美的结构？这些看似无生命的物质，是否也拥有某种我们尚未完全理解的“意图”？这种从微观世界的秩序中窥探宇宙宏大规律的体验，让我感到一种前所未有的渺小和敬畏。我开始将这种对晶体形态的理解，投射到人类社会、艺术甚至思维的结构中。这本书不是为了教授如何“看到”晶体，而是为了教授我们如何“理解”形态背后所蕴含的深刻意义，它挑战了我固有的认知边界，让我重新审视周遭的世界。

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**《Morphology of Crystals》：开启我理解物质世界的全新视角** 在阅读《Morphology of Crystals》之前，我一直认为物质就是物质，它们是死的、被动的，只存在于我们对它们的定义之中。然而，这本书彻底颠覆了我的这种看法。作者通过对晶体形态的深入探讨，让我意识到，物质并非如此简单。它们以一种近乎“生长”的方式，在特定的条件下，展现出独特的“生命力”和“性格”。我开始以一种全新的视角去观察世界，不再将事物仅仅视为静态的存在，而是开始思考它们是如何形成，又是如何在不断变化的环境中“塑造”出自己的形态。书中对晶体相互作用、生长竞争甚至“演化”的描述，让我惊叹于物质世界内在的复杂性和动态性。这种对物质世界“拟人化”的理解，并非不科学，反而让我更加深刻地体会到了科学的魅力。它让我明白了，理解物质，不仅仅是理解它们的构成，更是理解它们是如何在时间和空间中，以一种充满活力的姿态，展现出无限的可能性。

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**“Morphology of Crystals” —— 一次令人意想不到的奇幻旅程！** 当我在书架上无意间瞥见这本《Morphology of Crystals》，我的第一反应是：“哦，又是一本关于晶体学的科普读物，大概又是那些冰冷的公式和晦涩的术语吧。” 然而，我错了，大错特错！这本书完全颠覆了我对“科学书籍”的刻板印象。它并非枯燥乏味地罗列科学事实，而是以一种近乎文学创作的笔触，将抽象的晶体形态描绘得栩栩如生，仿佛我正置身于一个由无数精巧结构搭建而成的微观宇宙。作者仿佛是一位技艺高超的魔术师，挥舞着他那饱含深情的笔杆，将原本坚硬、冷静的晶体，赋予了生命和情感。读着读着，我仿佛能感受到那些冰晶在寒风中悄然绽放的优雅，矿物在地下深处历经亿万年淬炼出的坚毅，甚至能体会到它们在不同环境压力下的微妙变化。这本书最神奇的地方在于，它让我对“形态”产生了全新的理解。形态不再仅仅是外在的形状，而是物质内在意志和生命史的直观体现。我开始思考，我们人类自身的形态，是否也承载着同样丰富的故事？这种跨越学科界限的联想，让阅读过程充满了惊喜和启迪，我迫不及待地想继续探索书中隐藏的更多奥秘。

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**《Morphology of Crystals》：一份关于耐心与观察的赞歌** 《Morphology of Crystals》这本书，与其说是关于晶体学，不如说是一部关于耐心和细致观察的赞歌。作者在字里行间流露出的，是对每一个微小细节的关注，以及对自然界万物生长演变的深深敬意。我被书中对不同晶体形成过程中细微差别的细腻描绘所打动，仿佛能感受到作者本人在实验室里，或者在野外，日复一日，年复一年，用他锐利的目光，捕捉着那些稍纵即逝的形态信息。他不仅仅是在描述晶体，更是在记录一种求知的方式，一种沉浸式的探索过程。我开始意识到，科学的进步，很大程度上并非源于惊天动地的发现，而是来自于无数个看似平凡的观察和积累。这本书让我体会到，真正的理解，往往需要时间和耐心去沉淀，需要放下浮躁，专注于眼前的事物，从中发现隐藏的规律。这种精神力量的传递，比任何具体的知识点都更为深刻，它让我重新审视了自己在学习和工作中的态度。

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**《Morphology of Crystals》：一场视觉与想象力的盛宴** 坦白说，我之前对晶体学的印象就是一堆抽象的图示和公式，但《Morphology of Crystals》彻底打破了我的固有认知。这本书仿佛是一本精美的画册，但它所描绘的并非笔墨丹青，而是大自然鬼斧神工的杰作。作者运用极其生动形象的语言，将那些肉眼难以捕捉的微观世界，在我们眼前徐徐展开。我感觉自己像一个探险家，跟随文字的指引，潜入了地球的深处，目睹了钻石在高温高压下的璀璨诞生，见证了石英在漫长岁月里形成的层叠结构，甚至想象着水分子如何在寒冷中凝聚成千变万化的雪花。书中对各种晶体形态的描绘，极具画面感，让我脑海中不断浮现出色彩斑斓、形状各异的奇妙景象。这种身临其境的阅读体验，极大地激发了我的想象力，让我对自然界的创造力充满了无限的惊叹。这本书不仅是知识的传递，更是一次感官的愉悦，我常常在阅读中不自觉地停下来，闭上眼睛，想象着那些文字所描绘的奇妙世界。

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