Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Volume 33 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:North Holland

作者:Gshneidner, Karl A.; Bunzli, Jean-Claude G.; Pecharsky, Vitalij K.

出品人:

页数:680

译者:

出版时间:2003-7-3

价格:USD 295.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444513236

丛书系列:

图书标签:

• Rare Earths
• Physics
• Chemistry
• Materials Science
• Inorganic Chemistry
• Condensed Matter Physics
• Luminescence
• Magnetism
• Spectroscopy
• Handbook

稀土物理与化学手册，第三十三卷 书籍简介： 《稀土物理与化学手册》系列，作为稀土科学研究领域享有盛誉的权威参考著作，第三十三卷秉承其一贯的严谨性和前沿性，深入探讨了稀土元素领域最新、最激动人心的进展。本卷聚焦于稀土材料在量子信息科学、能源储存与转化、以及前沿光学器件等关键领域的突破性应用，为相关领域的科研人员、工程师以及对稀土科学感兴趣的读者提供了宝贵的知识财富。 本卷的编纂汇集了来自全球顶尖研究机构的知名学者和研究人员，他们将各自在稀土材料合成、结构表征、物理性质调控以及化学性质探索等方面的独特见解和最新成果，以精炼而详实的篇幅呈现给读者。与前几卷的经典研究回顾不同，第三十三卷更侧重于将基础研究的最新发现与面向未来的实际应用紧密结合，揭示了稀土元素在解决当前技术瓶颈和开启下一代科技革命中的关键作用。 核心内容深度解析： 第一部分：量子信息科学中的稀土：迈向通用量子计算的基石 量子信息科学是当前科技竞争最激烈的领域之一，而稀土离子凭借其独特的电子结构和长相干时间的特性，正日益成为构建量子比特和实现量子计算的关键材料。本卷的这一部分将详细阐述稀土离子作为量子存储介质的最新进展，包括： 稀土掺杂晶体中的相干量子比特： 深入分析了诸如铕（Eu）、镝（Dy）、镨（Pr）等稀土离子在不同晶格主体中的量子相干性维持机制。文章将详细介绍通过精细控制稀土离子的浓度、位置以及晶体生长环境，如何显著延长其相干时间，从而为构建稳定的量子比特奠定基础。讨论将涵盖具体的实验技术，如超快光谱学、核磁共振技术以及光学 홀 (hole) 燃烧技术，用于探测和调控稀土离子的量子态。 稀土基量子存储器的设计与优化： 聚焦于基于稀土离子的宏观量子存储器的设计理念和性能优化策略。本部分将深入剖析不同稀土离子组合在构建多比特纠缠和实现量子信息存储与读取方面的潜力。详细讨论了如何通过精确控制激光脉冲序列来执行量子门操作，以及如何抑制环境噪声对量子比特的影响。提供了具体的设计方案和理论模型，用以指导下一代高效、可扩展的稀土量子存储器的研发。 稀土在量子传感器和量子通信中的应用： 除了量子计算，稀土材料在量子传感和量子通信领域也展现出巨大的潜力。本卷将探讨如何利用稀土离子的荧光特性和超精细能级结构，构建高灵敏度的磁场、电场和温度传感器。阐述了稀土离子在实现量子密钥分发（QKD）和构建量子网络中的作用，重点介绍了如何利用稀土掺杂光纤和纳米结构作为量子光源和量子接口。 第二部分：能源领域的稀土：驱动可持续未来的绿色动力 随着全球对可持续能源需求的日益增长，稀土材料在能源储存、转换以及高效利用方面发挥着不可替代的作用。本卷的第二部分将详尽介绍稀土元素在以下能源相关领域的最新研究进展： 稀土催化剂在清洁能源生产中的突破： 稀土氧化物（如CeO2, La2O3）及其复合材料因其独特的氧化还原性能和氧储存能力，在多项清洁能源转化过程中扮演着关键角色。本部分将深入分析稀土催化剂在汽车尾气净化、燃料电池、以及生物质转化等方面的最新进展。详细探讨了稀土在稳定催化剂活性、提高选择性以及抵抗硫中毒等方面的作用机理。提供了具体的催化剂设计实例和性能评价数据，突出了稀土催化剂在降低能耗和减少污染物排放方面的巨大潜力。 稀土在先进电池技术中的革新： 锂离子电池、固态电池等下一代储能技术是实现能源可持续性的关键。本卷将重点关注稀土元素在提升电池性能方面的贡献，包括： 稀土改性正负极材料： 讨论了如镧（La）、铈（Ce）等稀土元素如何通过掺杂或表面包覆的方式，提高正负极材料的导电性、结构稳定性以及离子传输能力，从而有效提升电池的能量密度、功率密度和循环寿命。 稀土作为电解质添加剂： 深入研究了稀土盐（如La(NO3)3）在固态电解质中的应用，阐述了其如何改善固固界面接触，降低界面电阻，并有效抑制锂枝晶的生长，从而提高固态电池的安全性和可靠性。 稀土在燃料电池中的作用： 详细介绍了稀土材料在质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）中的应用，聚焦于其作为催化剂载体、电解质组分以及隔膜材料的性能提升。 稀土在太阳能光伏技术中的优化： 稀土元素在提高太阳能电池效率和延长器件寿命方面也扮演着重要角色。本部分将探讨稀土在钙钛矿太阳能电池、薄膜太阳能电池以及有机太阳能电池中的应用，重点介绍稀土离子作为发光掺杂剂如何实现能量转换效率的提升，以及稀土氧化物作为界面层如何改善载流子传输和钝化缺陷。 第三部分：前沿光学器件的稀土：照亮未来的光与色 稀土离子的独特发光特性使其成为构建各种先进光学器件的核心材料。本卷的第三部分将聚焦于稀土材料在照明、显示、激光以及生物成像等领域的前沿应用： 稀土荧光粉在新型照明与显示技术中的发展： 从LED照明到Micro-LED显示，稀土荧光粉始终是实现高显色指数、高能效比和宽色域的关键。本卷将深入剖析不同稀土离子（如Eu3+, Tb3+, Pr3+, Dy3+）在各种基质材料（如氧化物、氟化物、氮化物）中的发光特性，详细介绍如何通过调整成分和制备工艺来优化荧光粉的量子效率、色坐标和稳定性。特别关注了长余辉稀土荧光粉在安全标志、应急照明等领域的创新应用。 稀土掺杂光纤激光器与放大器： 稀土掺杂光纤激光器以其高功率、高光束质量和易于集成的优势，在工业加工、通信和科学研究等领域得到了广泛应用。本部分将详细介绍不同稀土离子（如Er3+, Yb3+, Nd3+）在石英光纤中的掺杂机制和激光性能。深入探讨了超快光纤激光器、高功率光纤激光器以及可调谐光纤激光器的最新进展，提供了实现特定波长输出和优化激光腔设计的理论指导。 稀土在生物医学成像与传感中的应用： 稀土纳米粒子具有优异的光学稳定性和可调的发光波长，使其成为理想的生物医学成像探针。本卷将深入研究稀土纳米粒子（如NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Nd）在荧光成像、上转换发光成像以及时间分辨成像中的应用。重点介绍了稀土纳米粒子在肿瘤靶向成像、细胞示踪以及疾病早期诊断中的潜力。阐述了如何通过表面功能化来提高纳米粒子的生物相容性和靶向能力，展示了稀土材料在推动精准医疗发展中的重要作用。 总而言之，《稀土物理与化学手册，第三十三卷》是一部集学术深度、应用前瞻性和技术创新性于一体的杰出著作。它不仅系统地梳理了稀土科学的最新研究成果，更为读者指明了稀土材料在未来科技发展中的广阔前景和无限可能。

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