有機固體物理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

解士傑，尹筍，高琨 著

圖書標籤:

• 固體物理
• 有機材料
• 凝聚態物理
• 材料科學
• 物理學
• 半導體
• 電子結構
• 分子物理
• 晶體結構
• 能帶理論

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030356178

版次：1

商品編碼：11107365

包裝：平裝

叢書名： 現代物理基礎叢書

開本：16開

齣版時間：2012-09-01

用紙：膠版紙

頁數：290

正文語種：中文

內容簡介

　　 《有機固體物理》主要闡述有機分子及其固體的結構和力學、電學、磁學、光學等物理性質，涉及當前在有機固體物理中一些成熟的理論圖像，並論述瞭相關前沿研究現狀. 本書共分九章. 第一章概述固體物理一般概念和問題；第二章簡述有機分子及其固體的結構；第三至第七章為有機固體中的元激發和導電、光學、磁學等特性；第八章為生物大分子物理簡介；第九章則介紹全碳材料，例如碳納米管、富勒烯和石墨烯等材料的性質. 《有機固體物理》可供凝聚態物理及相關領域的研究人員參考，也可作為大專院校的高年級本科生或研究生的教材或參考書.

目錄

前言
第一章 固體物理概述
1.1 固體結構
1.1.1 固體的點陣結構
1.1.2 固體的結閤
1.2 晶格振動
1.2.1 晶格振動理論
1.2.2 聲子
1.2.3 固體比熱
1.3 固體電子論
1.3.1 自由電子近似
1.3.2 布洛赫定理
1.3.3 近自由電子近似
1.3.4 緊束縛近似
1.4 固體導電理論
1.4.1 玻爾茲曼輸運方程
1.4.2 金屬導電理論
1.4.3 半導體導電理論
1.4.4 躍遷電導
1.5 固體的磁性
1.5.1 抗磁性
1.5.2 順磁性
1.5.3 鐵磁性
1.5.4 反鐵磁性
1.5.5 亞鐵磁性
1.5.6 巡遊電子的磁性，斯通納（Stoner）判據
1.6 固體的維度效應
參考文獻

第二章 有機固體結構
2.1 碳原子成鍵理論
2.2 分子間的相互作用
2.3 有機小分子
2.3.1 小分子的閤成
2.3.2 小分子的基本化學性質
2.4 導電高分子
2.4.1 高分子的閤成
2.4.2 聚乙炔的閤成
2.4.3 高分子的基本化學性質
2.4.4 共聚物
2.5 有機固體結構
2.5.1 小分子點陣結構
2.5.2 高分子的取嚮性
2.5.3 有機薄膜
2.6 有機固體各嚮異性
參考文獻

第三章 有機固體中的極化子
3.1 有機小分子中的極化子
3.1.1 極化子的一般圖像
3.1.2 有機小分子中的極化子
3.2 有機分子晶體模型
3.3 有機高分子模型
3.3.1 高分子鏈的緊束縛模型（SSH模型）
3.3.2 連續介質模型（TLM模型）
3.3.3 PPP 模型
3.3.4 實坐標空間模型
3.3.5 聲子化模型
3.4 高分子的二聚化
3.4.1 一維體係的Peierls不穩定性
3.4.2 高分子的基態
3.5 電荷密度波與自鏇密度波
3.6 孤子、極化子和雙極化子
3.6.1 孤子
3.6.2 極化子和雙極化子
3.7 有機分子振動理論
3.7.1 有機分子的光譜結構
3.7.2 振動理論
參考文獻

第四章 有機固體中的激子
4.1 激子的一般圖像
4.2 高分子中的激子和雙激子
4.3 激子的産生過程
4.4 激子的極化
4.5 激子的擴散與解離
參考文獻

第五章有機固體的導電性
5.1 有機固體電荷輸運的一般理論
5.2 有機小分子固體的導電性
5.3 有機固體導電理論
5.3.1 隧穿理論
5.3.2 躍遷理論
5.3.3 擴散理論
5.4 有機高分子的極化子動力學理論
5.5 極化子的形成與解離
5.5.1 有機半導體的電荷注入
5.5.2 極化子形成動力學
5.5.3 極化子的解離
5.5.4 極化子的鏈間運動
5.6 有機場效應晶體管
5.7 有機超導體
參考文獻

第六章 有機固體的光學特性
6.1 有機固體的紅外與拉曼特性
6.1.1 紅外光譜及拉曼光譜
6.1.2 聚乙炔的光譜性質
6.2 有機固體的發光特性
6.2.1 有機固體發光
6.2.2 有機固體發光的基本圖像
6.3 有機發光器件
6.3.1 OLED 的結構
6.3.2 OLED 發光的基本原理
6.3.3 OLED 的發光效率
6.3.4 OLED 應用前景
6.4 有機太陽能電池
6.4.1 固體中的光伏特性
6.4.2 有機光伏器件
6.4.3 有機光伏器件應用前景
6.5 有機半導體激光器
參考文獻

第七章 有機自鏇電子學
7.1 自鏇相互作用
7.2 有機磁性分子
7.3 有機磁性分子理論
7.4 有機磁性分子器件
7.5 有機自鏇器件
7.5.1 實驗概述
7.5.2 有機自鏇閥的隧穿理論
7.6 有機器件自鏇極化的擴散理論
7.7 有機器件自鏇極化的量子理論
7.7.1 自鏇極化注入
7.7.2 極化子自鏇動力學
7.8 有機磁場效應
7.8.1 有機磁場效應（OMFE）
7.8.2 有機磁電阻（OMR）
7.9 有機磁場效應機理
7.9.1 極化子對機製
7.9.2 激子與極化子淬滅機製
7.9.3 雙極化子機製
7.9.4 磁緻躍遷理論
7.9.5 有機磁電阻理論
參考文獻

第八章 生物大分子物理
8.1 生物大分子簡介
8.1.1 蛋白質分子
8.1.2 DNA 分子
8.2 生物分子的穩定性
8.2.1 蛋白質分子動力學模型
8.2.2 蛋白質摺疊
8.2.3 DNA 分子力學特性
8.3 DNA 分子的電荷輸運性質
8.3.1 實驗研究進展
8.3.2 理論研究進展
8.3.3 DNA 分子模型
8.4 DNA 輸運的變電子數模型
8.5 DNA 分子的極化子理論
8.5.1 一維緊束縛模型下的極化子圖像
8.5.2 三維緊束縛模型下的極化子圖像
8.5.3 Peyrard-Bishop-Holstein模型下的極化子圖像
8.5.4 雙極化子圖像
8.5.5 螺鏇結構對極化子動力學的影響
8.6 DNA 分子器件的磁場效應
8.7 DNA 的光激發
參考文獻

第九章 全碳材料
9.1 碳傢族概述
9.2 碳團簇
9.2.1 碳團簇的種類
9.2.2C60的結構和性能
9.3 碳納米管
9.4 石墨烯
9.4.1 石墨烯的製備
9.4.2 石墨烯的奇特性質
9.5 石墨烯納米條帶
9.5.1 石墨烯納米條帶的製備
9.5.2 石墨烯納米條帶的電子結構性質
9.5.3 鋸齒邊界石墨烯納米帶的磁性
9.6 金剛石
參考文獻
《現代物理基礎叢書》已齣版書目

精彩書摘

　　第一章固體物理概述
　　本章將迴顧固體物理中對於晶體的描述和認識.有機固體是固體的一種，因此對有機固體的很多描述手段和認識脫胎於（無機）固體物理.本章將從固體結構、晶格振動、電子性質、電磁性質以及維度性幾個方麵予以介紹.
　　1.1 固體結構
　　固體包含有大量原子或離子，數目以摩爾數（1023）計算.如此大量的原子或離子在微觀上是按照一定的方式排列組閤在一起的，其微觀排列組閤方式就是固體的結構.固體的宏觀性質由微觀結構和性質決定.固體的微觀結構可以從固體的點陣結構和固體的結閤兩方麵來分析.前者關注所有原子的相對位置，後者關注原子或離子之間的聯係.
　　1.1.1 固體的點陣結構
　　固體按照點陣結構的有序性可以分為晶體和非晶體兩大類.晶體中的原子排列具有周期性，也叫做長程有序.而非晶體則不具有長程有序的性質.1984年，人們又提齣瞭介於晶體和非晶體之間的新狀態，稱作準晶態.對於晶體結構的研究可以追溯到兩個世紀以前，而深入、係統的研究則始於X射綫晶體衍射的發現.通過X射綫手段人們證明晶體由原子通過周期性排列組成.
　　為瞭研究晶體的點陣結構，可以將空間重復的原子團單元抽象為幾何的點，這些點構成為晶格，這些原子團稱為原胞.圖1.1.1給齣瞭常見的立方晶格結構示意圖.結構的周期性意味著平移一個確定的矢量，可以得到完全相同的晶格排列.在三維晶體中，我們通過平移矢量（.a1，.a2，.a3）的整數倍來錶徵所有原子的位置，其中三個矢量.a1，.a2，.a3稱為三個基矢.原胞是最小的重復單元.但有時候為瞭反映晶格的周期性，常取原胞的幾倍作為重復單元，叫做單胞.如圖1.1.1所示，三維簡單立方格子就是原胞，但是體心立方和麵心立方格子卻不是原胞，而是單胞.所有格點的位置可以通過下式給齣：
　　R=ma1+na2+p.a3
　　其中， m，n，p 為整數.
　　圖1.1.1簡單立方、體心立方和麵心立方晶格示意圖
　　對於一個給定的晶格，可以定義一個倒格子，形成所謂的倒易空間.對於具有平移矢量（.a1，.a2，.a3）的三維晶格來說，倒格子的基矢定義為
　　b 1 =2π
　　.a2 × .a3
　　（1.1.1）
　　.a1
　　.a2 × .a3
　　·
　　b 2 =2π
　　.a3 × .a1
　　（1.1.2）
　　.a1
　　.a2 × .a3
　　·
　　b 3 =2π
　　.a1 × .a2
　　（1.1.3）
　　.a1
　　.a2 × .a3
　　·
　　倒易空間中的所有倒格矢則可以用（.b1，.b2，.b3）來錶示：
　　G.= h.b1 + k.b2 + l.b3（1.1.4）
　　其中， h，k，l 為整數.
　　倒易空間中的元胞可以由Wigner-Seitz晶胞來錶示.Wigner-Seitz晶胞定義為所選取的格點嚮最近的倒易格點的連綫的垂直平分麵包圍的體積.倒易空間中的Wigner-Seitz晶胞也叫做第一布裏淵區.在第一布裏淵區邊界上電子存在反射，這是造成帶隙的原因.
　　錶1.1.1七大晶係與相應的Bravais點陣
　　晶係 單胞基矢的特性 Bravais格子 所屬點陣
　　三斜晶係單斜晶係正交晶係 .a1.=.a2.=.a3，夾角不等.a1.=.a2.=.a3，.a2⊥.a1，.a3.a1.=.a2.=.a3，.a1⊥.a2⊥.a3 簡單三斜簡單單斜、底心單斜簡單正交，底心正交，體心正交，麵心正交 C1，C2C2，Cs，C2hD2，C2v，D2h
　　三角晶係.a1 = .a2 = .a3 三角C3，C3i，D3，C3v， α = β = γ = 90. < 120. D3d
　　.a1=.a2=.a3C4，C4h，D4，C4v
　　四方晶係α = β = .γ .= 90. 簡單四方，體心四方D4h，S4，D2d
　　六角晶係 .a1=.a2.=.a3，.a3⊥.a1，.a2 六角 C6，C6h，D6，C3v
　　γ = 120. D6h，C3h，D2h
　　立方晶係 .a1=.a2=.a3α=β=γ=90. 簡單立方，體心立方，麵心立方 T，Th，Td，O，Oh
　　1.1 固體結構3
　　……
　　晶體可以通過晶格平移或者繞某格點的特殊轉動與其自身重閤，其中的平移對稱性通過選取單胞體現，而繞格點的轉動對稱性要求平移矢量的方嚮有一定的限製.可以通過這些限製對點陣進行分類，叫做Bravais點陣.三維情況下晶體分為七大晶係，14種Bravais點陣.假設.a1，.a2，.a3間的夾角分彆為∠.a1.a2=α，∠.a2.a3=β，∠.a3.a1=γ，七大晶係有如錶1.1.1的性質。
　　……

前言/序言

凝聚態物質的拓撲世界：從晶體對稱性到量子霍爾效應 書籍簡介 本書旨在深入探討凝聚態物理學中一個引人入勝且發展迅速的領域——拓撲物態。它係統地梳理瞭經典晶體物理中的對稱性原理，並在此基礎上，逐步引入現代物理對拓撲概念的深刻理解，最終聚焦於一係列具有非平凡拓撲性質的材料係統及其奇特電學、磁學和光學行為。 第一部分：晶體對稱性的基石 本書伊始，我們將迴顧凝聚態物理的傳統基石——晶體結構與對稱性理論。我們首先詳細闡述瞭布拉菲點陣的分類、米勒指數的意義以及晶體衍射的物理圖像，為理解材料的宏觀性質奠定結構基礎。 隨後，重點將放在群論在晶體物理中的應用。我們將詳盡討論空間群、點群以及不可約錶示的概念。通過對這些數學工具的剖析，讀者將能掌握如何根據晶體的對稱性來預測其本徵能帶結構、判定費米能級附近的簡並性，並理解對稱性在電子輸運、鐵電性與壓電性等現象中的決定性作用。特彆地，我們將探討時間反演對稱性、空間反演對稱性以及它們在電子態保護中的關鍵角色。晶體場理論的建立，將幫助讀者理解過渡金屬離子或稀土離子在晶格環境下的能級分裂和磁矩的取嚮。 第二部分：從能帶到拓撲不變量 在理解瞭周期性勢場下的電子行為後，本書將視角轉嚮更抽象的拓撲概念。我們首先復習瞭布洛赫定理和能帶結構的形成，著重分析瞭狄拉剋點、範霍夫奇點等關鍵特徵的物理意義。 拓撲學概念的引入是本書的核心轉摺點。我們將從數學上定義拓撲不變量，並將其與物理係統的性質聯係起來。本書將側重於介紹貝裏相位（Berry Phase）——這一幾何相位在電子運動中的核心地位。通過對能帶色散關係進行積分，我們將推導齣貝裏麯率，並解釋其如何在影響電子的有效質量和動量空間運動軌跡。例如，我們將詳細討論在二維係統（如石墨烯）中，狄拉剋錐附近的電子如何錶現齣“手性”的動量鎖定，這與經典運動學描述的顯著差異。 第三部分：拓撲絕緣體與拓撲半金屬 本書的第三部分將聚焦於拓撲物態的實際範例。 拓撲絕緣體（TIs）的討論將從二維係統（量子自鏇霍爾效應）開始。我們將深入解析由剋萊因-拉鬆（Kane-Mele）模型或Marburg模型所描述的係統，闡明時間反演對稱性如何保護邊緣態。讀者將理解為何在拓撲絕緣體的體態是絕緣的，而其邊界卻能導電，且這些導電通道的拓撲保護使其對無序散射具有極強的魯棒性。 隨後，我們將擴展到三維拓撲絕緣體，討論其邊界上的狄拉剋錐錶麵態。這部分內容將涉及更復雜的對稱性分析，包括如何利用對稱性來區分不同類型的拓撲非平凡相。 拓撲半金屬的介紹將涵蓋狄拉剋半金屬和外爾半金屬（Weyl Semimetals, WSMs）。我們將詳述外爾費米子的引入如何打破時間反演或空間反演對稱性，以及這些對稱性破缺如何導緻能帶在布裏淵區中分離齣成對的外爾點。本書將重點分析外爾點如何産生無蟲洞的費米弧（Fermi Arcs）——一種僅存在於材料錶麵的獨特激發態，並通過實驗觀測到的磁緻鏇光效應（Chiral Anomaly）來佐證外爾費米子的存在。 第四部分：拓撲與磁性：磁性拓撲材料 在傳統拓撲材料主要依賴強自鏇軌道耦閤（SOC）的基礎上，本書將專門開闢章節探討磁性如何與拓撲概念結閤，催生齣更豐富的物理現象。 我們將研究磁性拓撲絕緣體，探討在其中引入磁序（如鐵磁性）後，如何導緻時間反演對稱性破缺，從而可能齣現量子反常霍爾效應（QAHE），即無需外加磁場即可觀察到量子霍爾效應的現象。 此外，本書還將深入探討磁性拓撲外爾半金屬。我們將分析磁結構（如反鐵磁性或鐵磁性）如何影響外爾點的形成和拓撲荷的分布。讀者將學習如何通過調節磁耦閤強度，在絕緣態、拓撲絕緣態和外爾半金屬態之間進行調控，展現磁性在拓撲物態工程中的巨大潛力。 第五部分：拓撲超導與馬約拉納費米子 本書的收官部分將聚焦於拓撲超導現象及其核心——馬約拉納費米子（Majorana Fermions）。我們將從BCS理論齣發，介紹超導態的拓撲性質，並闡明馬約拉納費米子作為自身反粒子（Majorana zero modes）的獨特屬性。 重點將放在如何通過拓撲絕緣體/傳統超導體異質結或低維納米綫等實驗體係中尋找這些準粒子激發。本書將詳細討論馬約拉納零能模在拓撲量子計算中的潛在應用，包括它們作為非阿貝爾任意子的獨特交換性質，這對於構建容錯量子比特至關重要。 總結 《凝聚態物質的拓撲世界》不僅是一部關於前沿物理的綜述，更是一本結構嚴謹的教材，它將復雜的數學工具與前沿的實驗觀測緊密結閤，為物理、材料科學及相關工程領域的研究人員和高年級本科生/研究生提供瞭一個全麵而深入的視角，以理解和探索下一代功能材料的內在奧秘。本書強調的是從結構對稱性到電子幾何性質的深刻轉變，預示著凝聚態物理學正邁入一個以拓撲保護為特徵的新時代。

評分☆☆☆☆☆

最近偶然翻到一本《量子糾纏的奇妙世界》，剛翻瞭幾頁就被深深吸引瞭。作者以非常生動形象的比喻，將那些抽象的物理概念解釋得清晰易懂，簡直就像在聽一場引人入勝的科學故事。書中穿插瞭許多曆史上的著名實驗和偉大的科學傢們為瞭理解量子現象所付齣的艱辛探索，讀來讓人不禁感嘆科學的魅力和人類智慧的光輝。特彆是關於貝爾不等式以及後續實驗的論述，讓我第一次真正理解瞭宏觀世界與量子世界之間那令人匪夷所思的差異。作者在闡述 EPR 佯謬時，並沒有停留在理論層麵，而是深入淺齣地分析瞭它對我們理解現實世界本質的挑戰，以及後續物理學傢們是如何一步步走嚮“量子力學是非局域性的”這一顛覆性結論的。雖然我本身並非物理專業齣身，但這本書讓我對這個曾經遙不可及的領域産生瞭濃厚的興趣，甚至開始主動去查閱一些相關的資料，嘗試著去理解那些更加復雜的數學推導。總的來說，這是一本非常棒的科普讀物，它不僅普及瞭知識，更點燃瞭我對科學探索的熱情，強烈推薦給所有對宇宙奧秘充滿好奇的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

最近剛讀完一本《仿生學：自然的智慧》，這本書給我帶來瞭前所未有的啓發。它不像一些技術性的書籍那樣，隻是簡單羅列技術細節，而是從一個更宏觀的視角，去審視自然界中各種生物的生存智慧，以及人類如何從中汲取靈感，創造齣更高效、更環保的技術。書中對“模仿”的定義非常寬泛，不僅僅是簡單的復製，更是一種對自然界解決問題方式的深刻理解和創新應用。我特彆印象深刻的是關於“荷葉效應”的章節，作者詳細介紹瞭荷葉錶麵特殊的微觀結構如何使其具備超疏水和自清潔的特性，以及由此衍生齣的防水塗層、納米材料等一係列革新性技術。還有關於鳥類飛行原理的分析，它如何通過優化的翼型設計和靈活的骨骼結構來達到高超的飛行能力，為飛機設計提供瞭無數寶貴的靈感。這本書讓我重新審視瞭身邊的一切，原來那些看似平凡的自然現象，都蘊含著如此精妙的設計和深刻的道理。它不僅提升瞭我對科學技術的認知，更讓我對自然界充滿瞭敬畏和好奇。

評分☆☆☆☆☆

我手邊這本《天體物理學概論》簡直是開啓我宇宙探索之旅的金鑰匙。這本書的編排非常閤理，從最基礎的恒星形成講起，逐步深入到星係的演化，再到宇宙的起源和結構，脈絡清晰，層層遞進。作者在描述黑洞時，沒有使用過於晦澀的物理語言，而是通過類比和生動的插圖，讓我得以窺探其神秘的麵紗，比如它那被稱為“事件視界”的邊界，一旦跨越便有去無迴的絕望感，以及引力如何扭麯時空，連光都無法逃脫。書中對於宇宙大爆炸理論的闡述也極為到位，從最初的奇點，到暴脹，再到物質的冷卻和結構的形成，每一個階段都描繪得如同史詩般壯麗。我尤其喜歡書中關於暗物質和暗能量的章節，雖然這些概念的本質依然撲朔迷離，但作者卻非常巧妙地將目前觀測到的證據和理論模型娓娓道來，讓我對接下來的科學研究方嚮有瞭更清晰的認識。讀這本書的過程中，我常常會被那些宏大的尺度和悠久的時間所震撼，感覺自己渺小如塵埃，卻又因為能理解這些宇宙的宏偉而感到一絲自豪。它讓我意識到，我們所處的這個宇宙，遠比我們想象的要奇妙和廣闊得多。

評分☆☆☆☆☆

我的書架上新添瞭一本《能源的未來：可持續發展的挑戰與機遇》。這本書以一種非常宏大且深刻的視角，審視瞭當前全球能源格局所麵臨的嚴峻挑戰，以及通往可持續未來的多種可能路徑。作者對氣候變化與能源消耗之間的關聯分析得鞭闢入裏，引用瞭大量詳實的數據和權威的研究報告，讓我清晰地認識到能源轉型已非可選項，而是關乎人類存亡的必然。書中對各種新能源技術，如太陽能、風能、氫能、核能等，都進行瞭深入的介紹和分析，不僅闡述瞭它們各自的優勢與局限，還探討瞭它們在技術成熟度、經濟可行性以及環境影響等方麵的綜閤評估。我尤其欣賞書中關於能源儲存技術發展的篇章，認識到高效、安全的儲能手段是實現高比例可再生能源接入的關鍵瓶頸。此外，作者還對智能電網、能源效率提升以及負碳技術等前沿領域進行瞭展望，為我們描繪瞭一個充滿挑戰但也孕育著無限機遇的能源未來。這本書不僅讓我對能源問題有瞭更全麵的認識，更激發瞭我對如何參與構建清潔能源未來的思考。

評分☆☆☆☆☆

我最近在閱讀一本名為《復雜係統的動力學》的書籍。這本書以其獨特的視角，探討瞭從宏觀經濟到微觀生物，再到社會網絡等各種看似毫不相關的係統，其背後可能存在的共同的、底層的動力學原理。作者在解釋“湧現”這一概念時，運用瞭大量的生動案例，比如螞蟻群體如何通過簡單的個體互動，最終形成復雜的覓食路綫和巢穴結構，而沒有一個中央指揮者。我對書中關於“蝴蝶效應”的章節尤為著迷，它深刻地揭示瞭在一個混沌係統中，微小的初始擾動可能在後續發展中被無限放大，最終導緻截然不同的結果。作者還詳細介紹瞭各種建模工具和分析方法，例如相空間、吸引子、分形幾何等，雖然其中一些數學概念對我而言還比較陌生，但作者始終保持著清晰的邏輯和易於理解的語言，力求讓讀者能夠把握住核心思想。這本書讓我對“秩序與混亂”的關係有瞭新的認識，它教會我如何在看似隨機的現象中尋找規律，又如何在有規律的係統中預見不確定性。

評分☆☆☆☆☆

很難買到

評分☆☆☆☆☆

書收到就有破損，反正是工作用，懶得換瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書內容編排得很係統，很細緻，解老師的新書，拜讀一下~

評分☆☆☆☆☆

書收到就有破損，反正是工作用，懶得換瞭。

評分☆☆☆☆☆

很難買到

評分☆☆☆☆☆

很難買到

評分☆☆☆☆☆

很好的書，非常值得一讀

評分☆☆☆☆☆

書收到就有破損，反正是工作用，懶得換瞭。

評分☆☆☆☆☆

書收到就有破損，反正是工作用，懶得換瞭。