現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張思遠 著

圖書標籤:

• 化學
• 晶體化學
• 介電理論
• 材料科學
• 凝聚態物理
• 固體物理
• 計算化學
• 理論化學
• 現代化學
• 學術專著

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030153388

版次：1

商品編碼：12141968

包裝：平裝

叢書名： 21世紀科學版化學專著係列

開本：16開

齣版時間：2005-05-01

用紙：膠版紙

頁數：180

字數：21000

正文語種：中文

內容簡介

　　《現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用》詳細地闡述瞭介電描述的晶體化學鍵理論和方法，特彆是復雜晶體化學鍵的介電理論方法，為研究復雜體係的性質開闢瞭一種新途徑。書中利用該理論方法不僅計算瞭大量復雜晶體的化學鍵參數，還展示瞭應用於非綫性光學係數，高溫超導體化學鍵分析，晶體環境對晶體功能性質的影響，復雜晶體品格能等性質的計算方法和過程。
　　《現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用》包括基本概念、理論分析、公式推導、數據結果和應用等幾部分內容，同時，書中還為科學研究和實際應用提供瞭一些有用的數據和規律性內容。
　　《現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用》可供從事材料科學、理論化學、固體物理和無機化學方麵的科研工作者，高等學校教師和研究生參考。

內頁插圖

目錄

前言/序言

　　化學鍵的概念已經提齣瞭一個多世紀，在化學研究中早已普遍應用這個概念來解釋化學研究中的各種現象，並且齣版瞭幾部專著。近些年來，隨著科學的飛速發展，化學鍵這個概念不僅被使用在化學領域，也被廣泛應用於固體物理、固體閤金和材料科學等研究領域，化學鍵的本質和相關概念已不再隻是化學傢討論的課題，也成為物理學傢、材料科學傢等關心的科學問題。人們從不同角度提齣瞭化學鍵的定義、模型和定量化方法，為一些物理和化學問題的解釋提供瞭方便。但是，到目前為止，很多模型仍然限於定性的解釋，真正用於定量計算的模型和方法，特彆是對於復雜的固體材料的處理方法還非常少。
　　20世紀60年代末，Phillips和VanVechten首先提齣的介電描述的化學鍵理論，在定量計算中是比較成功的一個，但是，應用對象隻限於ANB8-N型簡單晶體。70年代初，Levine又發展瞭這一理論，並推廣到ANB8N型和一些特殊結構的三元晶體，用於固體材料中的很多性質的計算得到瞭很好的結果，但是這種方法還不能應用於一般的復雜晶體。
　　在科學實踐中，我們接觸的物質往往是一個復雜體係，對於這樣一個體係，我們不僅通過各種實驗方法瞭解它的性質和規律，同時，也要用瑾論方法找齣其結構、組成和性質的關係。目前，對於復雜晶體的理論計算還存在很多睏難，尚不能很好地進行復雜晶體的性質預測和新材料設計方麵的研究。我們在Phillips和VanVechten提齣的介電描述的化學鍵理論的基礎上，係統地解決瞭復雜晶體的分解方案和相應的計算方法，並於1991年發錶瞭復雜晶體化學鍵理論方法的論文。此後，該理論和方法被我們成功地用於非綫性光學係數，電子雲擴大效應，高溫超導體的性質，穆斯堡爾（Mossbauer）譜的同質異能位移和復雜晶體的晶格能計算等方麵的研究，解決瞭一些用其他理論方法不能研究的課題，得到國際同行認可。十幾年來，我和同事及研究生們分彆參加瞭該項課題不同內容的研究工作，完成瞭有關科研項目和多篇研究生的學位論文，逐步將這個方法發展成為解決復雜晶體性質研究的方法之一。本書內容是這一領域的理論和應用的主要結果的匯總，從簡單晶體到復雜晶體，從基本理論到實際應用。其中主要是十餘年來我們在復雜晶體方麵的理論發展和實際應用，也包括瞭國外在這一領域的一些主要結果。希望本書內容能為復雜體係的材料設計和性質預測提供一種可能的理論方法。
　　感謝我的同事及研究生們在這一領域做齣的創造性貢獻，感謝吉林大學徐如人教授（院士）和浙江大學姚剋敏教授推薦齣版，感謝中國科學院科學齣版基金資助和中國科學院長春應用化學研究所稀土化學和物理重點實驗室資金資助。
　　由於本人知識水平有限，書中難免存在不妥之處，望大傢指正。

好的，這是一份關於《現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用》的圖書簡介，內容詳實，側重於其在化學、材料科學和物理學交叉領域的前沿探索： --- 《現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用》圖書簡介 聚焦前沿：解析微觀世界的宏觀響應 本書是“現代化學專著係列”中的重要一捲，它深入探討瞭凝聚態物質，特彆是復雜晶體結構中，化學鍵的本質及其宏觀電學和介電響應之間的深刻關聯。在當代材料科學和固體物理研究中，理解原子尺度的電子結構如何決定材料在電場作用下的宏觀性能（如介電常數、極化率、電導率等）是設計新型功能材料的關鍵。本書正是立足於這一核心挑戰，構建瞭一個係統化且富有洞察力的理論框架。 理論基石：從量子力學到介電函數 本書的理論體係建立在紮實的量子化學和固體物理基礎之上。它首先對晶體中化學鍵的形成和演化進行瞭精細的描述，超越瞭簡單的離子鍵或共價鍵模型，重點關注瞭多中心鍵閤、軌道雜化以及電子離域化在復雜結構中的復雜錶現。 核心章節聚焦於介電理論的構建。作者引入瞭先進的綫性響應理論和密度泛函理論（DFT）計算方法，用於精確計算晶體在不同頻率和強度的外部電場下的電子響應。具體而言，本書詳細闡述瞭如何利用密度泛函微擾理論（DFPT）來計算宏觀介電函數 $epsilon(omega)$ 的各個分量。這不僅包括瞭靜電場的靜態介電常數 $epsilon(0)$，更深入到非綫性光學效應和高頻介電響應，這些對於理解半導體、鐵電體和光電材料至關重要。 一個顯著的特色是，本書將“化學鍵”的局部性質與“介電函數”的全局性質進行瞭前所未有的耦閤。通過定義局域化指標與有效極化張量之間的定量關係，讀者可以清晰地看到，鍵長、鍵角、以及原子周圍的電子雲形變如何直接調控材料的宏觀介電行為。例如，對於鈣鈦礦結構或復雜氧化物而言，晶格振動（聲子）對電子介電響應的貢獻（電子-聲子耦閤）被精細地量化，為解釋鐵電相變和巨介電效應提供瞭堅實的理論工具。 復雜晶體結構的應用剖析 本書的價值不僅體現在理論的深度上，更在於其廣泛而深入的應用實例。它將抽象的理論與具體的材料體係緊密結閤，展現瞭介電理論在解決實際工程問題中的強大能力。 1. 鐵電體與多鐵性材料： 針對當前研究熱點——鐵電材料，本書詳細分析瞭極化機理。通過介電理論的視角，探討瞭域壁運動、缺陷工程對矯頑場和剩餘極化的影響。對於多鐵性材料（同時具有鐵電性和鐵磁性），書中構建瞭電學和磁學耦閤的介電響應模型，預測瞭電場誘導的磁化強度變化，為新型傳感器和存儲器件的開發指明瞭方嚮。 2. 高性能絕緣體與介質材料： 在功率電子和高壓電容器領域，對高擊穿強度和低損耗介質的需求日益迫切。本書應用電子介電模型，解析瞭晶界、位錯和空位等晶體缺陷對介電性能的“毒化”效應。通過計算缺陷能級和局部電場畸變，指導瞭材料的純化和微結構優化策略。 3. 光電轉換材料（如太陽能電池）： 在光伏領域，材料的內部電場是驅動電荷分離的關鍵。本書運用介電響應理論，模擬瞭界麵處的能帶彎麯和電荷分離效率。特彆關注瞭有機-無機雜化材料中，由於其高分子特性的引入，介電弛豫行為的復雜性及其對光電效率的製約。 4. 離子導體與固態電解質： 隨著固態電池技術的發展，高離子電導率成為核心指標。本書將介電理論擴展至離子動力學領域，解釋瞭離子跳躍機製下的“背景介電屏蔽效應”。通過模擬離子遷移路徑上的勢壘和介電弛豫時間，為設計高遷移率固態電解質提供瞭理論指導。 麵嚮未來：計算與實驗的橋梁 本書的敘述方式強調瞭計算化學模擬與精密實驗測量的相互驗證。它不僅為理論物理學傢提供瞭深入的數學工具，也為實驗材料科學傢提供瞭理解復雜實驗數據背後的微觀機製的視角。書中包含瞭大量利用先進計算包（如VASP, Quantum ESPRESSO等）生成的實例數據和可視化結果，直觀地展示瞭電子結構如何轉化為可測量的宏觀介電參數。 《現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用》旨在成為凝聚態化學、材料物理和固態電子學領域研究生、研究人員和資深工程師不可或缺的參考書。它不僅梳理瞭已有的知識體係，更重要的是，它清晰地指齣瞭當前研究的瓶頸，並為探索下一代功能晶體材料的“電學設計”提供瞭堅實的理論基石和創新的研究範式。 ---

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期在化學工程領域摸爬滾打的工程師，我深知理論知識與實際工程應用之間的巨大鴻溝。很多時候，我們遇到的復雜問題往往源於對材料微觀結構理解的不夠透徹。這本書的標題“現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用”立刻引起瞭我的注意。我一直在尋找能夠將抽象的化學鍵理論與實際工程問題聯係起來的工具和方法。特彆是“介電理論”這一部分，它可能為我們理解和解決一些諸如材料在電場作用下的形變、電荷存儲能力等工程難題提供新的視角。我希望這本書能夠提供一些實用的計算模型，甚至是在實際生産中可以藉鑒的參數和指導。對於“復雜晶體化學鍵”，我很好奇作者會如何定義和分析這些復雜的鍵閤情況，是否會涉及一些多組分、非均質的晶體體係。書中關於“應用”的部分更是我最為看重的，希望能看到作者如何將這些深奧的理論轉化為具體的材料設計、工藝優化甚至故障診斷的解決方案。如果書中能夠包含一些真實工程案例的分析，例如在某些高性能傳感器的設計中，或者在某些耐高溫絕緣材料的選擇上，介電理論是如何發揮作用的，那就非常具有參考價值瞭。

評分☆☆☆☆☆

從我的角度來看，這本書的書名“現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用”聽起來非常有學術深度，而且“介電理論”這個詞讓我聯想到許多與電學、光學相關的材料特性。我一直對材料的電學性質非常感興趣，尤其是它們在電場下的錶現，比如如何存儲電荷、如何響應電信號等。在研究一些功能性晶體材料時，我經常會遇到與介電損耗、擊穿電壓等相關的參數，這些都離不開對化學鍵和晶體結構的深入理解。這本書似乎正是要填補這方麵的知識空白，深入剖析復雜晶體中化學鍵的細微變化如何導緻宏觀介電性能的顯著差異。我特彆想知道書中是否會提供一些基於量子化學計算的介電理論模型，或者一些晶體動力學模擬的方法，來精確地預測材料的介電行為。對於“復雜晶體”，我猜測可能涵蓋瞭一些具有特殊晶體結構的材料，例如多鐵性材料、稀土化閤物或者某些金屬有機框架材料，這些材料往往具有非同尋常的介電響應。如果書中能提供一些關於如何通過調整化學鍵的性質來優化材料的介電性能，或者如何在實際應用中巧妙地利用材料的介電特性來實現特定功能的設計指南，那將極具啓發性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目“現代化學專著係列：復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用”給我一種既有理論深度又不乏實踐價值的感覺。我是一名材料科學傢，日常工作中經常需要處理各種晶體材料的設計和性能調控。特彆是在開發高性能的電子元件、光學器件以及能源存儲材料時，對材料介電性質的深刻理解是必不可少的。標題中的“介電理論”直接點明瞭本書的核心，而“復雜晶體化學鍵”則暗示瞭其研究的範疇將深入到材料微觀結構層麵，這對於理解和預測宏觀性能至關重要。我非常期待書中能詳細闡述在不同類型的復雜晶體體係中，化學鍵的極化、電荷轉移以及長程相互作用如何協同作用，最終影響材料的介電響應。理論部分是否能提供一些新穎的計算框架或分析工具，能夠處理非理想化的、非對稱性的晶體結構，是我比較關注的。同時，“應用”部分則是我最為看重的，希望能看到作者如何將這些復雜的理論知識轉化為指導實際材料設計和工藝開發的具體策略。例如，在設計新型高介電常數材料、低損耗介電材料或者具有特殊電學響應的智能材料時，這本書是否能提供一些經過驗證的理論依據和工程參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸固態化學研究的研究生，對各種晶體材料的結構與性能之間的關係充滿瞭探索的欲望。這本書的名稱，特彆是“復雜晶體化學鍵的介電理論”，聽起來非常高深，但也正是我目前最想深入瞭解的領域。我瞭解到，材料的介電性能與其內部電荷分布、化學鍵性質以及晶體結構密切相關，而“復雜晶體”這個詞更是暗示瞭書中會探討一些非簡單的、具有挑戰性的材料體係。我非常期待書中能夠清晰地解釋介電理論的核心概念，例如介電常數、極化機製等等，並且能夠深入分析在這些復雜晶體中，化學鍵的特性（如共價性、離子性、配位模式等）如何影響其宏觀的介電響應。我希望作者能夠提供一些可視化的模型或者圖解，幫助我理解這些抽象的概念。此外，“應用”部分也是我非常看重的內容，我希望瞭解這些理論是如何被用來解釋現有材料的性能，或者指導新材料的發現和設計。例如，在一些先進的電子陶瓷、半導體材料或者光學材料中，介電理論是否扮演著至關重要的角色？如果書中能夠包含一些關於實驗測量介電性能的方法，或者如何將理論計算結果與實驗數據進行對比的例子，那將對我個人的科研工作有極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名確實相當吸引人，尤其是“復雜晶體化學鍵的介電理論及其應用”這一部分，立刻勾起瞭我對物質結構深層奧秘的好奇心。我一直對材料科學領域中的微觀結構與宏觀性質之間的聯係深感興趣，而“介電理論”恰恰是理解許多功能材料（比如壓電陶瓷、鐵電材料等）工作原理的關鍵。這本書似乎深入探討瞭在復雜晶體體係中，化學鍵的性質如何受到介電效應的影響，以及這種影響又如何轉化為實際的應用。我特彆期待書中能夠提供一些具體的計算方法或模擬工具，來幫助我們預測和設計具有特定介電性能的新材料。當然，理論的嚴謹性也是我關注的重點，希望作者能用清晰易懂的語言闡述復雜的概念，並輔以大量的實驗數據和案例研究來佐證其理論的有效性。如果書中還能探討一些前沿的研究方嚮，例如在納米尺度下介電理論的修正，或者其在新能源領域的潛在應用（如高性能電容器），那就更完美瞭。總而言之，這本書給我一種感覺，它可能是一份連接基礎理論與前沿應用的橋梁，能夠極大地拓寬我對晶體材料理解的深度和廣度，是每一個對現代材料科學感興趣的科研工作者或研究生的必備讀物。