國外物理名著係列9：自組織納米材料（影印版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 足立元成，[加拿大] 洛剋伍德（Lockwood D.J.） 著

圖書標籤:

• 物理學
• 納米材料
• 自組織
• 材料科學
• 納米技術
• 國外名著
• 影印版
• 學術著作
• 理工科
• 科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030187925

版次：1

商品編碼：10474752

包裝：精裝

叢書名： 國外物理名著係列（影印）

開本：16開

齣版時間：2007-04-01

用紙：膠版紙

頁數：317

字數：388000

正文語種：英文

內容簡介

《自組織納米材料（影印版）》包含瞭大量通過化學、仿生學途徑並運用自組織機製閤成納米材料並産生不同尺度的組件的方法。過去的幾十年裏。納米結構新穎的係統性能在自然科學的各個領域中得到廣泛認可，新技術的不斷發展吸引瞭各個領域的科學傢投入到與之相關的研究中。要全麵實現納米科學與技術的巨大應用前景，麵臨的重要挑戰就是尋找在原子尺度上調製排列結構的方法以及構造原子、介觀、宏觀各尺度層次的材料。《自組織納米材料（影印版）》介紹瞭納米結構自組裝領域從基礎理論到相關應用的大量令人鼓舞的最新進展，可供物理學、化學、生物學、工程和材料科學領域中科研人員和研究生參考。

目錄

Preface
1、Self-Assembled Si1-xGex Dots and Islands
Jean-Marc Baribeau，Nelson L.Rowell，and David J.Lockwood
1.1 Introduction
1.2 Si1-xGex Island Growth
1.2.1 Growth Modes in Heteroepitaxy
1.2.2 Si1-xGex Island Growth and Shape Evolution
1.2.3 Si1-xGex Island Composition and Strain Distribution
1.3 Stacked Si1-xGex Islands
1.3.1 Development of Morphological Instabilities in Heteroepitaxy
1.3.2 Synthesis，Structure，and Vertical Correlation
1.3.3 Vibrational Properties
1.3.4 Optical Properties
1.4 Engineering of Si1-xGex Islands
1.4.1 Influence of Surface Morphology
1.4.2 Influence of Adsorbed Species
1.5 Applications of Si1-xGex Islands and Dots
1.5.1 Photodetectors
1.5.2 Other Applications
1.6 Summary and Future Prospects
References

2、Synthesis of Titania Nanoerystals： Application for Dye-Sensitized Solar Cells
Motonari Adachi，Yusuke Murata，Fumin Wang，and Jinting Jiu
2.1 Formation of Titania Nanocrystals by Surfactant-Assisted Methods
2.1.1 Introduction： How to Control Morphology and Functionalize Ceramic Materials
2.1.2 Formation of Network Structure of Single Crystalline TiO2 Nanowires by the "Oriented Attachment" Mechanism
2.1.3 Morphological Control of Anatase Nanocrystals Using Dodecanediamine as a Surfactant
2.2 Application of TiO2 Network of Single-Crystalline Nanowires for Dye-Sensitized Solar Cells
2.2.1 Introduction
2.2.2 How to Make the Dye-Sensitized Solar Cells
2.2.3 Characterization of the Solar Cells Made of Network of Single-Crystalline Anatase Exposing Mainly the {101} Plane
2.3 Summary
References

3、Soft Synthesis of Inorganic Nanorods，Nanowires，and Nanotubes
Shu-Hong Yu and Yi-Tai Qian
3.1 Introduction
3.2 An Overview： Emerging Synthetic Routes for the Synthesis of Low-Dimensional Nanocrystals
3.2.1 "Hard" Approaches
3.2.2 "Soft" Approaches
3.3 Soft Synthesis of Low-Dimensional Nanocrystals
3.3.1 Hydrothermal/Solvothermal Processes
3.3.2 Synthesis of Semiconductor Nanorods/Nanowires by Solution-Liquid-Solid Mechanism
3.3.3 Capping Agents/Surfactant-Assisted Soft Synthesis
3.3.4 Bio-Inspired Approach for Complex Superstructures
3.3.5 Oriented Attachment Growth Mechanism
3.4 Summary and Outlook
References

4、Assembly of Zeolites and Crystalline Molecular Sieves
Jennifer L.Anthony and Mark E.Davis
4.1 Introduction
4.2 Thermodynamics of Synthesis Processes
4.3 Kinetics of Synthesis Processes
4.4 Assembly Processes
4.4.1 Proposed Mechanisms for Zeolite Assembly
4.4.2 MetaMon-Assisted Assembly Processes
4.5 Components of Synthesis
4.5.1 Organic Components
4.5.2 Inorganic Components
4.6 Chirality：Can a Designer Zeohte Be Synthesized
4.7 Summary
References

5、Molecular Imprinting by the Surface Sol-Gel Process：Templated Nanoporous Metal Oxide Thin Films for Molecular Recognition
Seung-Woo Lee and Toyoki Kunitake
5.1 Introduction
5.2 Surface Sol-Gel Process
5.2.1 Preparation of Amorphous Metal Oxide Thin Films
5.2.2 Rich Variety of Organic Components in Nanohybrid Layers
5.3 Molecular Imprinting in Amorphous Metal Oxide Films
5.3.1 Incorporation and Removal of Templates
5.3.2 Stability and Selectivity of Imprinted Sites
5.3.3 Nature of Imprinted Sites for Guest Binding
5.3.4 Multifunctional Nature of Imprinted Cavity
5.3.5 Varied Molecular Selectivity
5.4 Practical Potentials
5.4.1 Recognition of Biological Molecules
5.4.2 Contrivance for High Sensitivity
5.4.3 Recognition of Coordination Geometry
5.4.4 Nanoporous Thin Films with Ion-Exchange Sites
5.4.5 Direct Observation of Imprinted Cavity-Physical Cavity Versus Topological Cavity
5.5 Unsolved Problems and Future Prospects
References

6、Fabrication，Characterization，and Applications of Template-Synthesized Nanotubes and Nanotube Membranes
Punit Kohli and Charles R.Martin
6.1 Introduction
6.2 Nomenclature
6.3 Template Synthesis of Nanotubes
6.4 Silica Nanotubes
6.4.1 Attaching Different Functional Groups to the Inside Versus Outside Surfaces
6.4.2 Nanotubes for Chemical and Bioextraction and Biocatalysis：Demonstration of Potential Drug Detoxification Using Nanotubes
6.5 Template Synthesis of Nano Test Tubes
6.6 Nanotube Membranes for Bioseparations
6.6.1 Antibody-Functionalized Nanotube Membranes for Selective Enantiomeric Separations
6.6.2 Functionalized Nanotube Membranes with "Hairpin"-DNA Transporter with Single-Base Mismatch Selectivity
6.7 Conical Nanotubes： Mimicking Artificial Ion Channel
6.8 Conclusions
References

7、Synthesis and Characterization of Core-Shell Structured Metals
Tetsu Yonezawa
7.1 Introduction
7.2 Preparation of Core-Shell Bimetallic Nanoparticles
7.2.1 Preparation Procedures
7.2.2 Successive Reduction of the Corresponding Two Metal Ions
7.2.3 Simultaneous Reduction of the Corresponding Two Metal Ions
7.2.4 Other Systems
7.3 Characterization of Core-Shell Bimetallic Nanoparticles
7.3.1 X-ray Characterization
7.3.2 Electron Microscopic Observations
7.3.3 UV-vis Spectroscopy
7.3.4 IR Spectroscopy of Chemical Probes
7.4 Summary
References

8、Cobalt Nanocrystals Organized in Mesoseopie Scale
Marie-Paule Pileni
8.1 Introduction
8.2 Self-Organization of Cobalt Nanocrystals
8.3 Collective Magnetic Properties of Mesostructures Made of Magnetic Nanocrystals
8.4 Conclusion
References

9、Synthesis and Applications of Highly Ordered Anodic Porous Alumina
Hideki Masuda and Kazuyuki Nishio
9.1 Introduction
9.2 Synthesis of Highly Ordered Anodic Porous Alumina
9.2.1 Growth of Anodic Porous Alumina on Al
9.2.2 Synthesis of Highly Ordered Anodic Porous Alumina
9.2.3 Ideally Ordered Anodic Porous Alumina by the Pretexturing Process Using Molds
9.3 Ordered Nanostructures Based on Highly Ordered Anodic Porous Alumina
9.3.1 Nanocomposite Structures Using Highly Ordered Anodic Porous Alumina
9.3.2 Nanofabrication Using Anodic Porous Alumina Masks
9.3.3 Two-Step Replication Process for Functional Nanohole Arrays
9.3.4 Ordered Array of Biomolecules Using Highly Ordered Anodic Porous Alumina
9.4 Conclusions
References
Index

前言/序言

國外物理名著係列9：自組織納米材料（影印版） 書籍簡介 本捲《國外物理名著係列9：自組織納米材料（影印版）》匯集瞭當代國際物理學界關於納米材料自組織構築這一前沿領域的重要研究成果和經典論述。本書並非對單一研究方嚮的全麵覆蓋，而是精選瞭多位在納米科學領域具有深厚造詣的學者們最具代錶性的論文和綜述，旨在為讀者提供一個多視角、多層次的學術盛宴，深入理解自組織在納米尺度下如何驅動復雜結構的形成與功能實現。 核心關注點與內容結構 本書的編排邏輯緊密圍繞“自組織”這一核心概念在納米材料科學中的具體應用和理論基礎展開。它著重探討瞭係統如何在沒有外部精密模闆或指導的情況下，僅僅依靠組分間的局限性相互作用和能量最小化原理，自發地形成具有特定形貌、結構和功能的納米尺度物體。 第一部分：自組織的基礎理論與熱力學驅動力 本部分是全書的理論基石。它詳細闡述瞭驅動納米係統自組織的內在機製。內容涵蓋瞭從經典的化學熱力學到統計物理學的視角，探討瞭體係在特定條件下（如濃度梯度、溫度梯度、界麵能、範德華力、靜電斥力、鏈結構熵等）如何跨越能量勢壘，進入低能的、有序的構象。 非平衡態熱力學在自組織中的角色： 重點分析瞭在遠離熱力學平衡的條件下，耗散結構（Dissipative Structures）如何通過物質和能量的持續交換而穩定存在。這部分內容對理解活性材料（Active Matter）的自組裝尤為關鍵。 界麵張力與麯率效應： 深入探討瞭在溶液中，錶麵活性劑分子、嵌段共聚物等如何通過調節界麵能，自發形成膠束、囊泡或液晶相。不同麯率下界麵能的差異，是決定最終結構形態的關鍵因素。 拓撲約束與結構鎖定： 介紹瞭如何通過引入特定的幾何或化學約束，引導自組織過程趨嚮於産生特定的拓撲結構，例如扭結、螺鏇或手性結構，這是實現材料宏觀功能化的重要途徑。 第二部分：軟物質體係的動態自組裝 軟物質，因其組分間的相互作用力較弱，對環境變化極為敏感，是研究自組織現象的理想平颱。本部分聚焦於基於分子間作用力驅動的動態組裝過程。 超分子化學與識彆： 詳盡介紹瞭利用氫鍵、π-π堆積、金屬配位等高度方嚮性的非共價鍵，實現分子間的精確識彆和有序排列。例如，通過設計具有互補識彆位點的分子模塊，可構建齣二維或三維的超分子晶體。 塊狀共聚物的相分離與周期性結構： 深入剖析瞭具有不同嵌段化學性質的共聚物在特定溶劑或無溶劑條件下，如何通過嵌段間相容性的驅動，形成精密的微相分離結構，如層狀（lamellar）、柱狀（cylindrical）、球狀（spherical）等周期性結構。這些結構是製造光子晶體和高分子模闆的重要原材料。 DNA納米技術（DNA Origami）： 闡述瞭如何利用DNA堿基對的特異性結閤這一自然界中最精確的“自組織指令”，將單鏈DNA摺疊成預先設計好的二維或三維納米結構，展示瞭信息學在材料構築中的強大應用。 第三部分：無序到有序的轉變：晶體生長與缺陷控製 本部分將視角從軟物質轉嚮瞭更具挑戰性的無機納米晶體的生長過程。 模闆介導與無模闆自組裝： 對比瞭傳統上利用預先製備的有機或無機模闆來限製晶體生長的方法，與完全依靠溶劑化學、過飽和度控製等因素驅動的“真”自組裝過程。重點分析瞭溶劑效應和錶麵能對晶體形態（如納米綫、納米片、納米立方體）的影響。 尺寸效應與量子限製： 討論瞭當材料尺寸進入納米尺度後，其電子能帶結構發生變化，這反過來又會影響材料錶麵的化學活性和組裝傾嚮。書中包含瞭關於量子點（Quantum Dots）在溶液中聚集和取嚮的經典研究。 取嚮控製與各嚮異性組裝： 針對如何使自組裝形成的納米單元（如納米棒、納米片）在宏觀尺度上呈現齣高度的取嚮性，從而實現光學、電學性能的各嚮異性增強，提供瞭多種解決方案，包括剪切力誘導、電場/磁場輔助等。 第四部分：復雜多級結構的湧現與功能集成 高級自組織的目標是將單一尺度的有序結構，通過層層遞進的組裝過程，形成具有多級特徵的復雜係統。 分級結構的設計與控製： 探討瞭如何將微米尺度的支架結構與納米尺度的組裝單元相結閤，實現從分子到宏觀尺度的連續有序排列。這對於生物仿生材料的開發至關重要。 智能響應性材料： 介紹瞭如何設計對外部刺激（如pH值、溫度、光照、電場）敏感的組裝單元。當刺激改變時，組分間的相互作用能發生變化，導緻材料的自組織狀態發生可逆或不可逆的轉變，從而實現傳感、藥物釋放等功能。 讀者對象 本書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣泛光譜，適閤於材料科學、化學、物理學、生物物理學等相關專業的研究生、高年級本科生，以及長期從事納米技術研究的科研人員和工程師。影印版保持瞭原著的學術原貌和深度，是理解該領域經典思想和最新研究脈絡不可多得的參考資料。通過研讀本書，讀者將能夠深刻理解並掌握利用自然規律（自組織）來設計和製造下一代先進納米功能材料的核心科學方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗可以說是一種智力上的探險。我特彆喜歡作者在闡述復雜概念時所采用的類比和圖示，這些精巧的設計極大地降低瞭理解門檻，讓非納米材料領域的讀者也能逐步掌握其中的精髓。比如，書中關於“自組裝”機製的描述，作者用一種形象化的方式，將復雜的分子間相互作用轉化為生動的故事，讀起來引人入勝，仿佛置身於一個微觀世界的奇妙旅程。這種敘述方式，在學術著作中並不多見，也正是它最吸引我的地方。

評分☆☆☆☆☆

《自組織納米材料（影印版）》不僅僅是一本理論書籍，更是一本能夠激發我科研靈感的寶藏。書中關於“功能性自組織”的章節，為我打開瞭新的思路。作者詳細介紹瞭如何通過調控自組織過程，來設計和製備具有特定光學、電子或催化性質的納米材料。我從中學習到瞭許多創新的實驗設計方法和材料錶徵技術，對於我目前正在進行的研究項目，提供瞭寶貴的藉鑒意義。每一次閱讀，都能從中獲得新的啓發，讓我對未來的研究方嚮更加充滿信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書所呈現的“多尺度自組織”視角，讓我對納米材料的認識上升到瞭一個新的高度。作者並沒有孤立地看待微觀粒子的自組織行為，而是將其置於宏觀係統和環境因素的相互作用中進行考量。這種宏觀與微觀相結閤的思維方式，對於理解復雜材料體係的形成和演化至關重要。我印象深刻的是，書中對“外部誘導自組織”的討論，詳細闡述瞭如何通過電場、磁場、光照等外部條件，來精確控製納米結構的形成，這無疑為納米材料的設計和應用提供瞭更廣闊的空間。

評分☆☆☆☆☆

這本《自組織納米材料（影印版）》確實是一本讓人眼前一亮的學術著作。當我第一次翻開它時，就被其嚴謹的學術風格和深邃的研究內容所吸引。書中對自組織這一核心概念的探討，不僅僅局限於錶麵的現象描述，而是深入到微觀尺度下，揭示瞭物質在特定條件下如何自發地形成有序結構。我尤其欣賞作者在論述過程中，大量引用的前沿研究成果和實驗數據，這使得書中的觀點論證更加充分，也為讀者提供瞭一個清晰的研究脈絡。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本《自組織納米材料（影印版）》是一部具有裏程碑意義的學術著作，它不僅係統地梳理瞭自組織納米材料領域的研究現狀，更指明瞭未來的發展方嚮。書中的每一個章節都充滿瞭深刻的見解和前沿的知識，對於任何對納米科學和材料工程感興趣的讀者來說，都是一本不可或缺的參考書。我強烈推薦這本書給所有希望深入瞭解自組織納米材料的同行和學生，相信它一定會為您帶來意想不到的收獲。

評分☆☆☆☆☆

有一點是質量一般，殼子不知道什麼時候會掉掉

評分☆☆☆☆☆

恩，挺不錯的，挺專業的

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