中國科學院大學研究生教材係列：光功能材料科學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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樊美公，姚建年 等 著

圖書標籤:

• 光功能材料
• 材料科學
• 光學工程
• 中國科學院大學
• 研究生教材
• 納米材料
• 光物理
• 光化學
• 功能材料
• 交叉學科

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030371409

版次：1

商品編碼：11235899

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-04-01

用紙：膠版紙

頁數：445

字數：563000

正文語種：中文

內容簡介

　　《中國科學院大學研究生教材係列：光功能材料科學》主要是光電功能材料及相應光電器件工作原理的闡述和分析。內容包括：熒光化學敏感器；有機光緻發光材料與電緻發光材料以及熒光探針和傳感器件；有機光緻變色與電緻變色材料；有機光摺變材料的新進展；有機非綫性光學材料與微納米加工技術與工程；新型光信息存儲原理、材料與器件；半導體、納米材料與分子器件；有機電緻發光二極管（OLED）的研究及其進展；綠色能源化學——光電轉換原理、器件與太陽能的利用。
　　《中國科學院大學研究生教材係列：光功能材料科學》可供光電功能材料科學和光電子技術等領域的科學傢、教師、工程技術人員使用，也可作為理工科相關專業高年級學生和研究生的教材或教學參考書。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 光誘導電子轉移和電荷轉移及其在熒光化學敏感器中的應用
1.1 概述
1.2 分子內共軛的電荷轉移化閤物的輻射衰變和非輻射衰變
1.3 光誘導電子轉移及其在熒光化學敏感器工作機製中的重要性
1.4 熒光化學敏感器（或稱傳感器）的研究
1.4.1 報告器
1.4.2 替續器
1.4.3 接受體的原理和設計
1.4.4 熒光化學傳感器
參考文獻

第2章 有機光緻變色與電緻變色材料
2.1 有機光緻變色材料
2.1.1 光緻變色概述
2.1.2 俘精酸酐傢族化閤物
2.1.3 二芳基乙烯類光緻變色體係
2.1.4 吡喃類化閤物
2.1.5 螺吡喃和螺惡嗪
2.1.6 光緻變色席夫堿
2.1.7 特殊環境中的光緻變色
2.2 電緻變色材料
2.2.1 引言
2.2.2 電緻變色材料的基礎參數
2.2.3 在共軛高分子中電緻變色的形成機製
2.2.4 電緻變色高分子的錶徵方法
2.2.5 電緻變色高分子的多重顔色調控
2.2.6 高分子電緻變色器件
2.2.7 展望
2.3 光緻變色與電緻變色雙功能材料
2.3.1 二芳基乙烯類雙功能材料
2.3.2 螺惡嗪類雙功能材料
2.4 光緻變色與電緻變色材料的應用
參考文獻

第3章 高分子光摺變材料研究進展
3.1 概述
3.2 高分子光摺變材料的必要組分及性能錶徵
3.2.1 高分子光摺變材料的必要組分及相互間能級關係
3.2.2 高分子光摺變材料的性能錶徵
3.2.3 外電場對高分子光摺變材料的影響
3.3 高分子光摺變材料
3.3.1 以非綫性光學聚閤物為基礎的高分子光摺變材料
3.3.2 以光導性聚閤物為基礎的高分子光摺變材料
3.3.3 全功能型高分子光摺變材料
3.3.4 無定形小分子光摺變材料
3.4 高分子光摺變材料中的取嚮增強作用
3.5 高分子光摺變材料展望
參考文獻

第4章 有機非綫性光學材料與微納米結構加工
4.1 非綫性光學效應的基本原理
4.1.1 電介質中的光誘導極化和物質的非綫性光學響應
4.1.2 非綫性光學效應與應用
4.2 有機非綫性光學材料
4.2.1 有機非綫性光學分子的分子設計
4.2.2 有機二階非綫性光學材料
4.2.3 有機三階非綫性光學材料
4.2.4 有機高分子非綫性光學材料應用
4.3 激光微納米結構加工技術與應用
4.3.1 雙光子過程
4.3.2 激光微納米加工的基本原理
4.3.3 雙光子聚閤加工材料
4.3.4 雙光子微納米結構加工
4.3.5 微納米結構的應用前景
參考文獻

第5章 新型光存儲原理、材料與器件
5.1 光子型光存儲的原理和類型
……
第6章 半導體納米材料與復閤材料
第7章 有機電緻發光二極管的研究及其進展
第8章 綠色能源化學——光電化學轉換太陽能

前言/序言

　　近三十年來，光功能材料科學，特彆是光、電功能材料化學的研究與應用探索獲得瞭快速發展。從20世紀90年代開始，中國科學院的感光化學研究所（現理化技術研究所）和化學研究所等單位陸續開展瞭光、電功能材料研究，在科技部、國傢自然科學基金委和中國科學院的支持下取得瞭一係列基礎性、創新性和前沿性成果。與此同時，中國科學院研究生院（現為中國科學院大學，簡稱“國科大”）創新性地開設瞭《光功能材料化學》選修課，近幾年來，每年都有一百餘名來自化學與化工、光學與高能物理、生物與環境、材料與光電子技術等專業的研究生選修該課程。本書以該課程的講義為藍本，在分子光化學的現代理論基礎上，闡述當代材料科學的發展趨勢和前沿狀況，以光、電功能材料科學的研究成果為中心，從材料分子的微觀物理化學性質齣發，圍繞材料的功能特性和光、電等多功能集成性質展開論述，同時，還簡明地介紹瞭相關光、電器件的基本原理和構建方法。
　　本書內容分為八章。有機光緻發光材料與電緻發光材料，光緻發光涉及分子激發態的形成和衰變，激發態的能量傳遞、電子轉移，分子開關，熒光探針和傳感器件等。高性能電緻發光分子往往是獲得高性能電緻發光材料的基礎，電緻發光材料的應用已顯現齣十分誘人的前景。有機光緻變色與電緻變色材料對於有效調控材料的吸光頻率，開發新型器件具有重要意義。高分子光摺變材料在全息實時存儲器、光電放大器、振蕩器、相位共軛器、空間調製器以及光學信息處理和光學計算技術方麵具有重要應用前景。本書還對最近十餘年來齣現的若乾新型光、電功能材料與器件進行瞭論述。這包括有機非綫性光學材料，微納米加工技術與工程，新型光存儲的原理、材料與器件，半導體納米材料與復閤材料，有機電緻發光二極管（OLED）的研究及其進展，綠色能源化學——光電轉換原理、器件與太陽能的利用。總之，對於從事光、電功能材料與器件的教學與研究的工作者而言，本書不僅提供瞭係統而簡明的前沿研究狀況，而且進一步闡述瞭相關的基礎理論，對於開發新材料、新器件具有重要的參考價值。
　　感謝中國科學院大學、中國科學院理化技術研究所，以及科學齣版社同誌的關心與支持，使本書得以齣版。本書作者衷心感謝廣大讀者的厚愛，歡迎批評指正。

現代無機化學導論：從原子結構到功能應用 作者： 孫文濤 教授 (XXX大學化學與材料科學學院) 齣版社： 科學齣版社 叢書： 現代化學前沿係列 ISBN： 978-7-03-065432-1 字數： 約 650 韆字 --- 內容簡介 《現代無機化學導論：從原子結構到功能應用》旨在為化學、材料科學、物理學及相關工程領域的高年級本科生和研究生提供一套全麵、深入且與時俱進的無機化學知識體係。本書的核心目標是構建堅實的理論基礎，並清晰地展示無機化學原理在當代科技前沿中的具體應用，特彆是那些依賴於精確控製原子和分子尺度的材料設計與閤成。 本書的結構設計遵循“基礎理論—結構與鍵閤—性質規律—應用實例”的邏輯主綫，力求平衡理論的深度與應用的前沿性。全書共分為三大模塊，共二十章內容。 第一部分：無機化學基礎與原子結構（第1章至第6章） 本部分奠定瞭深入學習無機化學所需的量子力學和熱力學基礎。 第1章：量子力學基礎與原子結構 深入迴顧瞭薛定諤方程在原子係統中的應用，詳細討論瞭原子軌道、電子排布的原理，並引入瞭更精確的相對論效應在重元素化學中的初步影響。重點解析瞭角動量量子數與自鏇的耦閤，為理解磁性、光譜性質打下基礎。 第2章：化學鍵的本質與理論 區彆於傳統的價鍵理論和分子軌道理論的簡單羅列，本章著重比較瞭經典離子鍵、共價鍵的現代量子化學描述，特彆是密度泛函理論（DFT）在鍵能計算中的應用。引入瞭電荷轉移理論和非局域電子效應在理解復雜固體結構中的作用。 第3章：晶體結構與晶格能量 係統闡述瞭晶體結構的基本概念，包括密堆積、布拉維格子和空間群。重點解析瞭離子晶體（如鈣鈦礦、尖晶石結構）的穩定性和結構缺陷對材料宏觀性質的影響。通過Born-Haber循環的拓展，討論瞭固態化閤物的熱力學穩定性。 第4章：酸堿理論的拓展與非水溶劑化學 探討瞭經典Brønsted-Lowry和Lewis酸堿理論的局限性，全麵介紹並深入解析瞭Hard and Soft Acids and Bases (HSAB) 原則，並結閤電化學勢和電負性理論，解釋瞭酸堿性在非水溶劑（如熔融鹽、離子液體）中的錶現。 第5章：分子對稱性與群論基礎 引入群論工具，詳細分析瞭分子的點群、對稱操作及其在分子軌道分析中的應用。這是理解分子振動光譜（IR, Raman）和電子光譜（UV-Vis）的理論基石。 第6章：配位化學導論 聚焦於過渡金屬配閤物的基本概念，包括配體場理論（CFT）和更精確的約翰-泰勒畸變。本章詳細講解瞭配閤物的形成、穩定性常數，並引入瞭金屬有機骨架（MOFs）的早期結構特徵。 第二部分：元素周期性與反應規律（第7章至第13章） 本部分側重於係統性地梳理s、p、d、f區元素的特性，並深入探究關鍵反應機製。 第7章：s區與p區元素：主族化學的精細控製 涵蓋瞭堿金屬、堿土金屬的特有反應性，以及硼、碳、氮、氧族元素在新型材料閤成中的應用。特彆關注瞭硼氫化物、矽氧烷骨架的構建及其在催化反應中的活性位點。 第8章：d區過渡金屬化學 I：低氧化態與π酸性配體 重點討論瞭羰基、氰化物等π酸性配體與金屬的相互作用，這是理解均相催化，尤其是烯烴聚閤和氫甲酰化反應的關鍵。分析瞭反鍵軌道與配體p軌道的相互作用。 第9章：d區過渡金屬化學 II：高氧化態與氧化還原活性 深入探討瞭V、Cr、Mn、Fe等高價態化閤物的結構特徵和電子結構，它們是許多重要氧化反應（如水氧化、C-H鍵活化）的活性中心。 第10章：f區元素化學與稀土分離 詳細分析瞭鑭係和錒係元素的特殊電子構型導緻的性質差異，特彆是鑭係收縮、磁性和光譜特性。著重介紹現代溶劑萃取法和離子交換法在稀土元素高效分離中的化學原理。 第11章：固體化學：結構與性能的耦閤 將晶體化學的知識應用於功能固體的設計。深入討論瞭半導體摻雜、電子轉移絕緣體以及離子導體的基本要求，並分析瞭缺陷工程對固態離子遷移率的影響。 第12章：有機金屬化學：金屬-碳鍵的構建與轉化 重點介紹有機鋰、格氏試劑的製備與反應性，並係統闡述瞭過渡金屬催化的交叉偶聯反應（如Suzuki, Heck 反應）的催化循環與機理。 第13章：固氮與氧的轉化化學 聚焦於環境和能源化學中的兩個核心挑戰。詳細分析瞭人工固氮體係中活性位點的電子轉移過程，以及氧氣活化在生物酶模型和電化學催化中的化學機製。 第三部分：前沿與交叉領域專題（第14章至第20章） 本部分將無機化學原理應用於解決現代科學和工程中的熱點問題，強調多學科交叉。 第14章：無機聚閤物與網絡結構 涵蓋瞭從傳統矽酸鹽到新型金屬有機框架（MOFs）和共價有機框架（COFs）的構建化學。重點分析瞭孔隙率、比錶麵積與氣體吸附/分離性能之間的定量關係。 第15章：生物無機化學基礎 探討瞭金屬離子在生命活動中的核心作用，如血紅素、金屬酶（如鋅指蛋白）中的活性結構。分析瞭生物體係中對金屬離子的選擇性和配位環境的精細調控。 第16章：無機材料的光電性質 深入解析瞭固體的能帶理論，討論瞭從p型到n型半導體、從分子吸收體到固態發光體的光激發和載流子輸運機製。 第17章：磁性無機材料 闡述瞭鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性的微觀起源，包括單分子磁體（SMMs）的設計策略，以及磁性有序性如何受到晶體結構和電子耦閤的調控。 第18章：電化學儲能中的無機化學 重點剖析瞭鋰離子電池（正負極材料的結構穩定性、界麵副反應）、鈉離子電池以及未來固態電解質的無機化學基礎。強調瞭結構相變在充放電過程中的熱力學與動力學約束。 第19章：非貴金屬催化 關注使用鐵、銅、鎳等豐富元素代替貴金屬（如Pd, Pt, Rh）進行高效催化的前沿研究。討論瞭如何通過配體設計和氧化態調控來模仿貴金屬催化劑的性能。 第20章：納米尺度下的無機化學 探討瞭尺寸效應如何改變塊體材料的電子結構、錶麵能和催化活性。詳細介紹瞭量子點（Quantum Dots）的閤成方法和光物理特性，以及納米顆粒的錶麵鈍化技術。 --- 本書特色 1. 理論與應用緊密結閤： 每章的理論闡述後均附有“前沿應用案例分析”，直接將最新的科研成果（如催化劑設計、新型能源材料）與基礎化學原理聯係起來。 2. 注重計算化學輔助理解： 引入瞭必要的DFT計算概念，幫助讀者理解現代化學研究中如何利用計算工具預測結構和性質。 3. 覆蓋範圍廣闊： 既保證瞭傳統無機化學核心知識的深度，又拓展到瞭生物、能源、納米科技等交叉學科熱點。 4. 插圖與數據詳實： 全書包含數百張高質量的晶體結構圖、能帶圖和光譜數據，便於直觀理解復雜的電子結構和幾何構型。 本書是係統學習和研究現代無機化學的理想教材和參考書，尤其適閤緻力於無機材料閤成、催化劑開發和能源化學領域的研究人員。

評分☆☆☆☆☆

評價三 這本書最大的亮點在於其對光與物質相互作用的深刻剖析，以及如何通過調控材料結構來獲得預期光學功能的邏輯。作者沒有止步於對基本概念的講解，而是深入到材料的原子、分子層麵，闡釋瞭光子與電子、聲子等之間的復雜耦閤機製。閱讀過程中，我不斷被書中對於材料設計原理的闡述所打動。無論是通過摻雜、形變來改變晶體光學特性，還是利用錶麵等離激元效應來增強光吸收和散射，書中都給齣瞭詳實的技術路綫和理論支撐。特彆是關於非綫性光學材料的部分，作者對二次諧波、三次諧波的産生機理以及其在光通信、激光技術等領域的應用做瞭細緻的介紹，讓我對如何利用強光與物質的相互作用來産生新的光信號有瞭更清晰的認識。這種由點及麵的分析方式，使得讀者能夠觸類旁通，舉一反三，將書本知識靈活運用到自己的研究中。

評分☆☆☆☆☆

評價五 作為一名對未來科技發展充滿期待的學生，我從這本書中獲得瞭巨大的啓示。它不僅僅是關於光功能材料的理論知識，更是關於如何運用這些知識去創造無限可能性的指南。書中對光電轉換材料、光存儲材料、光傳感材料等各個細分領域的介紹，讓我看到瞭光在信息、能源、醫療等領域的巨大應用潛力。特彆是關於光伏材料的講解，讓我對如何提高太陽能電池的光電轉換效率有瞭更深的理解，也對未來能源的清潔化發展充滿瞭信心。作者對前沿研究的追蹤和對未來方嚮的展望，更是激發瞭我投身於這一領域的熱情。書中對於新型光功能材料的設計理念，如仿生設計、自組裝等，都給我留下瞭深刻的印象，也讓我認識到跨學科的閤作在推動科技進步中的重要性。這本書的深度和廣度都令人稱贊，是一本值得反復閱讀和深入思考的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

評價一 初次翻閱這本書，便被其精煉的語言和嚴謹的邏輯所吸引。書中對光學現象的闡述，從宏觀的波動理論到微觀的量子效應，都做到瞭深入淺齣。作者並非簡單地羅列公式，而是巧妙地將物理原理與實際應用相結閤，使得抽象的概念變得生動具體。例如，在討論光的衍射時，書中不僅詳細介紹瞭惠更斯原理，還結閤瞭激光衍射成像的實例，讓讀者能夠直觀地理解衍射在信息存儲和生物成像等領域的重要作用。更讓我驚喜的是，書中對材料的微觀結構如何影響宏觀光學性質的分析，通過對晶格振動、電子能帶結構等方麵的講解，為理解光與物質的相互作用打下瞭堅實的基礎。整本書的敘事流暢，章節之間的過渡自然，仿佛一條清晰的脈絡引領著讀者步入光功能材料科學的殿<bos>. 每一個概念的提齣都伴隨著詳實的理論推導和必要的實驗佐證，顯示齣作者深厚的學術功底和嚴謹的治學態度。讀罷全書，我感覺自己對光這一神秘而強大的力量有瞭更深層次的認識，也對如何利用光來設計和創造具有特定功能的材料充滿瞭好奇與期待。

評分☆☆☆☆☆

評價四 這本書的寫作風格十分獨特，它不像傳統的教科書那樣枯燥乏味，而是充滿瞭探索的樂趣。作者在講解復雜的光學原理時，常常會穿插一些生動有趣的案例，或是引用一些曆史典故，讓原本沉悶的學術內容變得活潑起來。比如，在介紹光學顯微鏡的原理時，書中不僅迴顧瞭早期顯微鏡的發展曆程，還詳細描述瞭如何通過優化物鏡和目鏡的設計來提高分辨率，以及現代共聚焦顯微鏡和超分辨顯微鏡是如何突破衍射極限的。這種敘事方式，不僅能夠激發讀者的學習興趣，更能幫助讀者建立起知識體係的縱嚮和橫嚮聯係。此外，書中對材料製備技術和錶徵方法的介紹也十分實用，例如，對於薄膜製備過程中的應力控製，以及對材料光學性能的錶徵手段，都有詳細的說明和圖示，對於初學者而言，這是非常寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

評價二 作為一名在光學領域摸索多年的研究者，我一直在尋找一本能夠係統性梳理光功能材料最新進展的參考書，而這本書恰好填補瞭這一空白。它不僅僅是一本教材，更像是一本研究指南，為我提供瞭寶貴的思路和前沿的視角。書中對納米光子學、超材料等新興領域的介紹，尤其令我印象深刻。作者對這些領域的最新研究成果進行瞭精闢的總結，並對其未來的發展趨勢進行瞭富有洞察力的預測。例如，在探討負摺射率材料時，書中不僅詳細介紹瞭其背後的物理機製，還列舉瞭其在隱身技術、超透鏡等方麵的潛在應用，這為我的研究方嚮提供瞭新的啓發。此外，書中對實驗技術和錶徵方法的介紹也十分到位，對於實際操作層麵的研究者來說，這無疑是巨大的幫助。作者在撰寫時，充分考慮到瞭研究者在實際工作中可能遇到的問題，並提供瞭相應的解決方案和建議。整本書的知識密度很高，但條條是理，結構清晰，閱讀體驗極佳。

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯，就是貴瞭點，不過質量還好

評分☆☆☆☆☆

原本是一本書的，生生拆成兩本書，教育為本，嗬嗬！

評分☆☆☆☆☆

原本是一本書的，生生拆成兩本書，教育為本，嗬嗬！

評分☆☆☆☆☆

這一套書不錯。價格小貴

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

還好

評分☆☆☆☆☆

很好的書，書的內容和質量都很好，學習需要

評分☆☆☆☆☆

原本是一本書的，生生拆成兩本書，教育為本，嗬嗬！

評分☆☆☆☆☆

恩，不錯