Modern Crystallography II (Springer Series in Solid-State Sciences) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer-Verlag

作者:B. K. Vainshtein

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1982-06

价格:USD 87.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387105178

丛书系列:

图书标签:

Crystallography
Solid-State Physics
Materials Science
X-ray Diffraction
Neutron Diffraction
Electron Diffraction
Crystal Structure
Phase Transitions
Diffraction Techniques
Materials Characterization

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具体描述

晶体生长：原理、过程与控制本书深入探讨了晶体生长的基本原理、多样化的生长过程以及实现精确控制的方法。从基础的热力学和动力学出发，本书详细阐述了晶体形成的驱动力，包括过饱和度、过冷度和化学势差等关键概念。读者将了解不同晶体相之间的能量关系，以及它们如何在特定条件下稳定存在。本书重点介绍了多种主要的晶体生长技术，并对其适用范围、优缺点进行了细致的分析。例如，溶液生长法，包括从水溶液、非水溶液和熔盐中生长的原理，以及如何通过控制温度、溶剂组成和添加剂来影响晶体形态和尺寸。对于熔体生长法，本书深入讲解了直拉法（Czochralski method）、提拉法（Bridgman method）、区熔法（Zone melting）等经典技术，并探讨了不同生长炉的设计、气氛控制以及固液界面的稳定性问题。蒸汽生长法，包括化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD），因其在薄膜制备和纳米材料合成中的重要性，也得到了详尽的介绍，涉及前驱体选择、反应动力学和基底相互作用等。此外，本书还涵盖了晶体生长过程中面临的挑战和对应的解决方案。晶体缺陷，如点缺陷、位错、晶界和夹杂物，对晶体材料的性能有着至关重要的影响。本书分析了这些缺陷的形成机制，并提出了相应的抑制和消除策略，例如优化生长条件、选择合适的生长坩埚材料以及进行后处理退火等。晶体生长过程中的传质传热问题也是不可忽视的一环。本书通过详细的理论推导和数值模拟，揭示了温度梯度、浓度分布和流体动力学对晶体生长速率、均匀性和界面形态的影响，并提出了优化传质传热条件的具体方法，以实现高质量晶体的生长。本书的另一重要亮点在于其对晶体生长过程的动力学研究。分子动力学模拟、蒙特卡洛方法等先进的计算工具被引入，用于揭示原子尺度上晶体生长的微观机制。读者将了解原子在生长界面上的附着、迁移和脱附过程，以及这些过程如何决定宏观晶体结构的形成。同时，本书也探讨了晶体生长中的相变动力学，包括固-液、固-气以及固-固相变，并分析了这些相变对晶体质量的影响。在晶体生长控制方面，本书强调了精确调控生长环境的重要性。从温度分布的均匀性、气氛的纯净度，到机械振动的抑制，每一个细节都可能对最终晶体的质量产生深远影响。本书提供了多种先进的监控和反馈控制技术，例如在线光学测量、温度传感器阵列和激光干涉仪，以实现对生长过程的实时监测和精确调控。对于特定应用领域，如半导体材料、光学晶体和压电晶体的生长，本书还介绍了定制化的生长策略和工艺流程。本书还关注了晶体生长过程中的界面稳定性问题。固液界面在生长过程中可能发生不稳定性，导致生长出具有缺陷的晶体。本书深入分析了各种界面不稳定性，如里特尔不稳定性（Lid-tail instability）和热不稳定性（Thermal instability），并介绍了如何通过控制生长速率、温度梯度和界面能量来提高界面稳定性。总而言之，本书为读者提供了一个全面而深入的晶体生长理论和实践框架。无论您是从事材料科学、凝聚态物理、化学还是工程领域的科研人员或学生，本书都将是您理解和掌握晶体生长技术的宝贵资源。通过学习本书，您将能够更好地设计和实施晶体生长实验，从而制备出满足特定需求的、高性能的晶体材料。