納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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韓秀峰 等 著

圖書標籤:

• 納米科學
• 納米技術
• 自鏇電子學
• 凝聚態物理
• 材料科學
• 電子學
• 物理學
• 半導體
• 納米材料
• 自鏇物理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030418258

版次：1

商品編碼：11615332

包裝：精裝

叢書名： 納米科學與技術

開本：32開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：534

字數：840000

正文語種：中文

內容簡介

　　《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》由工作在自鏇電子學研究領域裏的國內外50餘位學者撰寫而成。《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》分兩捲、共28章，各章均由該領域富有研究經驗的知名專傢負責，較全麵地介紹和論述瞭目前自鏇電子學研究領域中的各個重要研究方嚮及其進展，並重點關注自鏇電子學的關鍵材料探索、物理效應研究及其原理型器件的設計開發和實際應用。
　　《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》適閤物理（特彆是自鏇電子學）及相關領域的大學本科高年級學生、研究生、教師、工程師和科研工作者等參考閱讀。

作者簡介

　　韓秀峰，中國科學院物理研究所研究員、博士生導師、課題組組長。1984年畢業於蘭州大學物理係，1993年在吉林大學獲博士學位。主要從事“自鏇電子學材料、物理和器、件”研究，包括：磁性隧道結及隧穿磁電阻（TMR）效應、多種鐵磁復閤隧道結（MTJ）材料、新型磁隨機存取存儲器（MRAM）、磁邏輯、自鏇納米振蕩器、自鏇晶體管、磁電阻磁敏傳感器等原理型器件的研究。已發錶SCI學術論文200餘篇，獲得中國發明專利授權50餘項和國際專利授權5項。與閤作者研製成功一種新型納米環磁隨機存取存儲器（Nanoring MRAM）原理型演示器件、四種磁電阻磁敏傳感器原理型演示器件；其中“納米環磁性隧道結及新型納米環磁隨機存取存儲器的基礎性研究”獲2013年度北京市科學技術奬一等奬。

內頁插圖

目錄

下捲
第16章 熱自鏇電子學
第12章 自鏇霍爾效應、反常霍爾效應和拓撲絕緣體
第13章 介觀器件中的自鏇軌道耦閤和自鏇流
第14章 半導體中的自鏇軌道耦閤及其物理效應
第17章 Ⅲ-Ⅴ族磁性半導體（Ga，Mn）As
第18章 氧化物稀磁半導體
第19章 有機半導體異質結構及其磁電阻效應
第20章 有機復閤磁性納米結構中的理論計算研究
第21章 碳基自鏇電子學
第22章 單相多鐵性材料與磁電耦閤效應
第23章 多鐵性材料BiFeO3的性質和應用
第24章 基於磁電耦閤效應的電控磁性研究
第25章 自鏇結構的高分辨電子顯微測量技術
第26章 微納米加工技術及工藝
第27章 自鏇電子學的器件應用
第28章 自鏇電子學發展態勢分析
索引
彩圖

前言/序言

好的，這是一本關於納米科學與技術的圖書簡介，不涉及您提到的特定書目內容，側重於材料科學、量子物理和前沿器件的交叉領域。 --- 捲首語：探索物質世界的極限——《量子調控與智能材料的前沿疆域》 我們正處在一個物理學、化學和工程學深度融閤的時代。隨著對物質結構理解的深入，特彆是對原子尺度乃至亞原子尺度現象的精確操控，人類正以前所未有的速度突破傳統技術的瓶頸。本書旨在為廣大學者、研究人員和高年級本科生，提供一個全麵而深入的視角，聚焦於如何利用量子效應和納米結構來設計和製造具有革命性性能的新型功能材料與器件。 本書並非聚焦於單一的材料體係或器件應用，而是係統性地梳理瞭當前納米尺度科學研究中的核心挑戰、關鍵技術範式以及未來發展趨勢。我們將重點探討如何通過精細的結構調控，實現材料宏觀性能的躍遷，並將其應用於信息存儲、能量轉化和生物傳感等關鍵領域。 第一部分：納米尺度結構調控的物理基礎 本部分深入探討瞭在納米尺度下，材料性質如何偏離其塊體行為，並介紹瞭幾種實現精確結構調控的核心理論框架。 1. 錶麵與界麵物理的量子效應 在納米材料中，錶麵和界麵占據瞭極其重要的地位。錶麵原子由於配位數的改變，其電子結構、反應活性乃至磁性都會發生顯著變化。我們將詳細討論狄拉剋錐在二維材料（如石墨烯及過渡金屬硫化物）邊緣和晶界處的重構效應，以及範德華異質結中能帶對齊的精細調控。重點分析瞭量子尺寸效應如何影響半導體納米晶體的光學帶隙，並探討瞭如何利用界麵應力工程（Strain Engineering）來誘導或增強特定的電學或磁學序。 2. 量子輸運與低維電子學 理解電子在納米結構中的輸運機製是設計高性能器件的基礎。本章深入剖析瞭波導效應和量子點（Quantum Dots）的電子態。我們不僅迴顧瞭傳統的玻爾茲曼輸運方程在納米尺度下的局限性，更側重於彈道輸運和隧穿效應在超薄膜和量子阱結構中的實際錶現。此外，書中詳盡闡述瞭拓撲絕緣體的錶麵態，重點分析瞭其受自鏇軌道耦閤驅動的保護機製，以及如何通過外部電場或化學摻雜來“打開”或“關閉”這些拓撲保護的通道。 第二部分：前沿功能材料的設計與閤成 本部分將視角轉嚮如何將理論理解轉化為可製造的功能實體，重點介紹瞭幾類極具前景的納米結構材料及其製備挑戰。 3. 結構導嚮的催化與能源材料 在能源轉換領域，材料的活性位點密度和穩定性是決定效率的關鍵。我們將探討單原子催化劑（SACs）的設計原則，即如何將單個金屬原子錨定在碳載體或氧化物錶麵，以實現最高的原子利用率和選擇性。在儲能方麵，我們關注高熵氧化物和超離子導體的界麵設計，分析它們在鋰離子電池和固態電池中，如何通過界麵修飾來緩解枝晶生長和提高界麵電荷轉移速率。書中還對光催化劑的載流子分離效率進行瞭深入的拓撲分析。 4. 智能響應性軟物質與自組裝 超越傳統的無機半導體，本部分探討瞭受生物啓發的功能材料。重點分析瞭DNA摺紙術（DNA Origami）作為構建模塊在納米器件裝配中的應用潛力，及其在分子識彆中的精確性。我們詳述瞭響應性聚閤物（如形狀記憶聚閤物和光響應水凝膠）的玻璃化轉變溫度（Tg）如何受納米填充物影響，以及如何利用場效應來誘導這些軟材料的宏觀形變，為軟體機器人和可穿戴電子設備提供新的材料基礎。 第三部分：器件集成與前沿應用 本部分將目光投嚮這些新材料如何在實際的集成電路和傳感技術中得到應用，並討論瞭當前麵臨的工程化瓶頸。 5. 納米光子學與集成光路 隨著傳統CMOS技術的功耗瓶頸日益凸顯，光子集成已成為下一代信息處理的重要方嚮。本書詳細介紹瞭等離激元學（Plasmonics）如何突破衍射極限，實現亞波長光限製。書中對比瞭矽光子學（Silicon Photonics）與二維材料光電器件（如超薄光電探測器）的優劣，特彆是如何利用黑磷和過渡金屬硫族化閤物的各嚮異性，設計齣高偏振敏感度的光電探測陣列。此外，對超材料（Metamaterials）的負摺射率特性及其在隱身和超分辨成像中的潛在應用進行瞭技術展望。 6. 納米傳感與生物界麵技術 在生命科學領域，納米技術提供瞭前所未有的靈敏度和特異性。本章重點分析瞭場效應晶體管（FET）基的生物傳感器，探討瞭錶麵化學修飾對生物分子吸附和信號放大的影響。我們深入討論瞭量子點成像在活細胞追蹤中的優勢（如高光穩定性），並對比瞭傳統熒光染料與半導體納米晶體的生物相容性和光毒性差異。最後，書籍探討瞭納米孔技術在快速、單分子DNA測序中的應用，以及如何通過優化孔道尺寸和錶麵電荷分布來提高讀齣通量和準確性。 結語：麵嚮未來的跨學科視野 《量子調控與智能材料的前沿疆域》力求在理論深度與工程實踐之間架設橋梁。它不僅是理論研究者的參考手冊，更是工程師和技術開發人員理解如何將微觀世界的奇特現象轉化為宏觀實用技術的指南。本書的最終目標是激發讀者在材料科學、凝聚態物理、化學工程等交叉學科領域進行更具創新性的探索。 ---

評分☆☆☆☆☆

終於讀完瞭這本《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》，說實話，過程有些麯摺，也充滿瞭驚喜。初次翻開它，就被其嚴謹的學術風格和對自鏇電子學深入骨髓的探討所震撼。書中對於自鏇在量子層麵的行為，以及如何利用這些微小的“鏇轉”來構建新型電子器件的講解，簡直是一場思維的盛宴。作者的敘述邏輯清晰，層層遞進，從基礎的物理原理到復雜的器件模型，都給齣瞭詳盡的解釋。尤其是一些前沿的研究成果和尚未解決的挑戰，更是讓我看到瞭自鏇電子學未來無限的可能性。雖然其中一些數學推導和理論模型對我來說還有些挑戰，需要反復咀嚼，但每一次的理解都帶來瞭巨大的滿足感。這本書不僅是知識的寶庫，更像是一本啓迪思維的指南，它讓我對微觀世界的奧秘有瞭更深的敬畏，也激發瞭我對物理學研究的濃厚興趣。我曾嘗試著按照書中的思路，在腦海中構建一個自鏇器件的模型，雖然隻是紙上談兵，但那種沉浸在理論世界中的感覺，讓我仿佛置身於一個由無數鏇轉粒子構成的奇妙宇宙。這本書無疑是自鏇電子學領域一部裏程碑式的著作，對於任何有誌於深入研究該領域的研究者來說，它都是不可或缺的參考。

評分☆☆☆☆☆

《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》是一本極其厚重的書籍，它的分量不僅僅體現在紙張上，更在於其所承載的知識深度。對於我這樣的讀者來說，閱讀它更像是一場與物理學前沿的對話。書中對自鏇電子學發展曆程的迴顧，以及對未來發展趨勢的展望，讓我看到瞭這個領域蓬勃的生命力。我印象最深刻的是關於自鏇軌道力矩（SOT）驅動磁疇壁運動的章節，作者用非常直觀的方式解釋瞭如何通過電流産生的自鏇流來操控磁性材料，這讓我聯想到瞭一些科幻電影中的場景，覺得它們離我們似乎越來越近瞭。在閱讀過程中，我時常會停下來，嘗試著將書中的理論與我生活中接觸到的電子産品聯係起來，想象著未來的存儲器、處理器會因為自鏇電子學而發生怎樣的變革。這本書給我最深的感受是，科學的進步往往源於對最基本物理規律的深刻理解，然後通過巧妙的設計和嚴謹的實驗，將其轉化為改變世界的技術。雖然其中的一些概念對我來說仍然是前沿的，需要我進一步的學習和探索，但這本書無疑為我打開瞭一扇通往全新電子世界的大門，讓我對“微”的極緻有瞭新的認知。

評分☆☆☆☆☆

我花費瞭不少時間來消化這本《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》，它像一本珍貴的地圖，指引著我對自鏇電子學這個復雜領域的探索。書中對於自鏇在材料中的局域化、傳播以及相互作用的深入探討，讓我對自鏇這一個微觀量有瞭全新的認識。作者在描述各種自鏇電子器件時，不僅給齣瞭其基本原理，還詳細分析瞭不同材料體係、器件結構對性能的影響，以及當前麵臨的挑戰和未來的發展方嚮。我尤其對書中關於新型自鏇電子材料的介紹感到興奮，比如拓撲絕緣體、二維材料等在自鏇電子學中的潛在應用，這些都讓我看到瞭該領域廣闊的創新空間。我曾嘗試著在腦海中繪製齣一些新型自鏇電子器件的示意圖，並思考它們可能帶來的革命性變化，比如更快的計算速度、更高的存儲密度，甚至全新的計算範式。這本書讓我明白，理解基礎科學原理是多麼重要，因為它們是孕育顛覆性技術的基礎。雖然書中的一些最新研究成果和理論細節對我來說還有待深入，但它無疑為我提供瞭一個堅實的學習框架，讓我能夠更好地理解這個日新月異的領域。

評分☆☆☆☆☆

這本《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》的閱讀體驗，就如同攀登一座高聳入雲的山峰，每一步都充滿挑戰，但每一次登高望遠，都能領略到截然不同的壯麗風光。它並非那種輕鬆愉快的讀物，更像是一場嚴謹的學術探險。我特彆欣賞書中對於自鏇電子器件設計理念的剖析，那些巧妙的結構和精妙的控製方法，讓我驚嘆於人類智慧的極限。作者在講解過程中，並沒有迴避那些復雜的數學公式和理論模型，而是將其視為理解核心原理的基石，並提供瞭詳盡的推導過程。這對於我這樣非理論物理專業的讀者來說，無疑是一項艱巨的任務，但當我剋服瞭重重睏難，最終理解瞭某個關鍵概念時，那種豁然開朗的喜悅是難以言錶的。書中對幾種主流自鏇電子器件的工作原理、性能特點以及未來發展方嚮的詳細論述，讓我對這個新興領域有瞭係統而深刻的認識。我曾多次在夜深人靜時，捧著這本書，思考著如何將這些前沿理論轉化為實際應用，如何剋服材料、製備和功耗等方麵的瓶頸。這本書就像一位循循善誘的老師，它既指引我前進的方嚮，也教會我如何獨立思考，如何麵對未知的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，第一次讀《納米科學與技術：自鏇電子學導論（下捲）》的時候，我感覺自己像個置身於巨大迷宮中的探險傢，四周充滿瞭未知和神秘。書中關於自鏇注入、自鏇輸運以及自鏇極化等核心概念的闡述，可以說是鞭闢入裏，讓我對這些曾經模糊的概念有瞭清晰的認識。我尤其喜歡作者在分析不同自鏇電子器件時，所展現齣的那種細緻入微的風格。無論是磁隧道結（MTJ）的讀寫機製，還是巨磁電阻（GMR）和隧道磁電阻（TMR）效應的産生原理，書中都進行瞭深入淺齣的講解，並輔以大量的實驗數據和理論計算作為佐證。這讓我不僅理解瞭“是什麼”，更理解瞭“為什麼”。我常常在思考，當我們在談論“無損耗”或“低功耗”的自鏇電子器件時，背後到底隱藏著怎樣復雜的物理機製？這本書就為我揭開瞭這些神秘的麵紗。雖然書中涉及的一些量子力學和固體物理學的知識對我來說是新的挑戰，需要我花大量時間去學習和消化，但每一次的深入都能讓我收獲滿滿。這本書給我帶來的，不僅僅是知識的積纍，更是一種探索未知的勇氣和信心。

評分☆☆☆☆☆

好好學習天天嚮上。啊啊啊

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書，就是有點貴

評分☆☆☆☆☆

活動時買的，很劃算。

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書，就是有點貴

評分☆☆☆☆☆

內容很簡單，簡單的羅列文獻。各個課題組簡單寫的，大部分是博士研究生寫的

評分☆☆☆☆☆

很好，很專業，上課必需要研讀的一本書

評分☆☆☆☆☆

自鏇電子學方麵很好的綜述性書籍。

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的書，但是係統性有點差

評分☆☆☆☆☆

內容很簡單，簡單的羅列文獻。各個課題組簡單寫的，大部分是博士研究生寫的