Dissipative Solitons pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Akhmediev, Nail N. (EDT)/ Ankiewicz, Adrian (EDT)

出品人:

页数:466

译者:

出版时间:

价格:$ 202.27

装帧:

isbn号码:9783540233732

丛书系列:

图书标签:

非线性光学
孤子
耗散系统
非线性动力学
物理学
光学
凝聚态物理
模式
数值模拟
复杂系统

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具体描述

This volume is devoted to the exciting topic of dissipative solitons, i.e. pulses or spatially localised waves in systems exhibiting gain and loss. Examples are laser systems, nonlinear resonators and optical transmission lines. The physical principles and mathematical concepts are explained in a clear and concise way, suitable for students and young researchers. The similarities and differences in the notion of a soliton between dissipative systems and Hamiltonian and integrable systems are discussed, and many examples are given. The contributions are written by the world's leading experts in the field, making it a unique exposition of this emerging topic.

聚焦新型能源存储与转换：下一代材料的探索本书深入探讨了当前能源科学领域最前沿的挑战与机遇，重点关注如何利用先进材料来突破现有能源存储和转换技术的瓶颈。我们摒弃了对传统固态物理概念的过度依赖，而是将目光投向了那些在极端条件下仍能维持高效率和稳定性的新型功能性复合材料。全书结构严谨，从基础的量子效应在宏观材料设计中的应用出发，逐步深入到复杂的系统工程层面。第一章：界面工程与异质结构的设计哲学本章系统阐述了如何通过精确控制材料界面来调控电子和离子的传输行为。传统的材料设计往往侧重于体相性质，而本书则强调界面作为能量转换核心驱动力的重要性。我们首先回顾了纳米尺度下界面能垒重构的理论模型，随后详细分析了通过原子层沉积（ALD）和分子束外延（MBE）技术构建的二维/三维异质结的结构稳定性。重点讨论了层状过渡金属硫化物（TMDs）与高熵氧化物之间的界面耦合机制，如何有效抑制界面缺陷导致的能量耗散。书中包含大量计算模拟结果，展示了精确的晶格失配如何诱导出界面处的局域电荷密度波，从而影响电荷载流子的迁移率。章节的亮点在于对“动态界面”概念的引入，即界面性质随工作温度和电场强度的变化而发生可控重构的现象及其在催化反应中的应用潜力。第二章：超离子导体与电化学循环的动力学在新型电池和燃料电池的研究中，电解质的离子传导率是决定性能的关键因素。本章着重于新型超离子固体电解质（SSEs）的开发与表征。我们规避了传统卤化物固态电解质的热不稳定性问题，转而聚焦于具有高维晶格振动模式的锆酸盐和基于硼酸盐骨架的无机玻璃电解质。内容详述了利用拉曼光谱和中子散射技术对锂离子在这些材料中的跳跃机制进行“实时”追踪的方法。特别提出了一种基于“软声子模式”的理论框架，用以预测材料的全局离子扩散系数。书中详细对比了凝胶态聚合物电解质在界面接触电阻方面的优势与局限，并提出了使用原位X射线衍射（XRD）监测电化学循环过程中固态电解质的微观应力演化模型，揭示了界面阻抗增加的根本原因在于应力导致的局部相分离。第三章：光捕获与激发态动力学的调控本章聚焦于如何设计能够高效吸收宽光谱光能并将其转化为化学能或电能的材料体系。我们超越了传统的染料敏化太阳能电池的范畴，深入研究了基于有机-无机钙钛矿结构及其衍生拓扑材料的载流子分离效率。书中重点阐述了“激子分离效率”的提升策略，包括利用强自旋轨道耦合效应诱导的反常霍尔效应，以及通过引入重原子效应来加速单线态到三线态的系间窜越过程。对非玻恩-奥本海默近似下电子-声子耦合的量化分析是本章的核心。此外，章节还详细介绍了飞秒瞬态吸收光谱技术在解析激发态能量转移路径中的应用，展示了如何通过掺杂或表面钝化来“驯服”快速的非辐射复合过程。第四章：高熵合金与结构弹性工程在高温能源转换器件（如热电发电机和高温催化剂载体）中，材料的热稳定性和抗蠕变性能至关重要。本章引入了高熵合金（HEAs）的设计理念到功能材料领域。我们不再将HEAs视为单纯的结构材料，而是探讨其内在的“无序熵”如何影响电子带结构和晶格振动模式。书中详细分析了由五个或更多主元素构成的复杂合金体系中，晶格畸变对声子散射率的显著降低作用，从而实现热导率的有效抑制。同时，探讨了在极端温度下（超过1000°C）由高熵带来的“迟滞效应”，即材料对外部应力的响应时间延长，这对于设计长寿命高温器件具有指导意义。最后的案例研究集中在基于（HfNbTaTiZr）C体系的涂层材料，用于提高热电偶在腐蚀性气氛下的工作寿命。第五章：机器学习辅助的材料筛选与加速发现本书的最后一部分着眼于前沿计算工具在材料科学中的集成应用。我们强调，面对海量潜在的新型功能材料组合，传统试错法的效率已无法满足需求。本章详细介绍了如何构建高保真度的材料数据库，并利用高斯过程回归（GPR）和深度学习网络（如图卷积网络，GCN）来预测特定晶体结构下的电荷转移势垒和激活能。重点讲解了如何利用强化学习算法（RL）指导虚拟高通量筛选流程，从而快速识别出满足多重约束条件（如高稳定性、高活性和低成本）的候选材料。书中提供了一套完整的Python工具包框架，用于执行结构-性质的逆向设计任务，旨在为研究人员提供一套加速下一代能源材料发现的实操路线图。全书贯穿着对“稳健性”和“可控性”的追求，旨在为从事凝聚态物理、化学工程和材料科学的研究人员提供一套超越传统范式的、面向未来挑战的材料设计与表征工具箱。