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張樹霖 著

圖書標籤:

• 拉曼光譜學
• 低維材料
• 納米半導體
• 按需印刷
• 材料科學
• 光譜分析
• 半導體物理
• 納米技術
• 光物理
• 錶徵技術

店鋪： 科學齣版社旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030206398

商品編碼：1257179892

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

頁數：420

字數：497000

正文語種：中文

內容介紹
　　本書共分上、下兩篇：上篇主要敘述拉曼光譜學的理論和實驗基礎，從廣義散射的高度，介紹瞭拉曼光譜的理論，從實驗工作需要的角度，相當具體地介紹瞭有關拉曼光譜實驗的內容。下篇在理論上探討瞭低維納米半導體拉曼譜的基本特徵後，以激發光特性以及低維納米體係的尺寸、形狀和材料極性對拉曼光譜的影響為綱，較全麵地總結和介紹瞭低維納米半導體的拉曼光譜學。本書附錄收集和整理瞭理論和實驗方麵的一些較深入和具體的內容。
　　本書可供從事拉曼光譜學實驗和技術應用的科技人員閱讀。


關聯推薦
　　《拉曼光譜學與低維納米半導體》可供從事拉曼光譜學實驗和技術應用的科技人員閱讀。

目錄
序
前言
上篇 拉曼光譜學基礎
第1章 拉曼光譜學的一般知識
1.1 散射、光散射和拉曼散射
1.1.1 散射與光散射
1.1.2 光散射與拉曼散射
1.2 光譜、散射光譜與拉曼光譜
1.2.1 光譜與散射光譜
1.2.2 拉曼散射與拉曼光譜
1.3 拉曼散射效應的發現和拉曼光譜學的發展
1.3.1 拉曼散射效應的發現
1.3.2 拉曼光譜學的發展
1.3.3 激光拉曼光譜學
1.4 拉曼光譜應用概述
1.4.1 拉曼光譜應用的常規化
1.4.2 拉曼光譜應用的基礎
1.4.3 振動拉曼光譜應用簡介
參考文獻
第2章 光散射的理論基礎
2.1 散射概率
2.1.1 散射實驗與散射概率
2.1.2 散射截麵和微分散射截麵
2.1.3 散射截麵的經典物理和量子物理錶述
2.2 光散射的宏觀理論
2.2.1 電偶極輻射和感生電偶極矩
2.2.2 孤立原子的光散射
2.2.3 分子的光散射
2.2.4 經典光散射理論對光散射機製和基本特徵的描述
2.3 光散射的微觀理論
2.3.1 微分散射截麵與量子躍遷概率
2.3.2 量子躍遷概率與含時間微擾論
2.3.3 原子光散射的量子力學描述
2.3.4 分子光散射的量子力學理論
2.3.5 光散射的量子力學詮釋
參考文獻
第3章 拉曼光譜的實驗基礎
3.1 實驗的基礎知識
3.1.1 拉曼光譜實驗的內容和拉曼光譜的分類
3.1.2 拉曼光譜實驗條件和實驗結果的標示
3.1.3 與實驗條件相關的拉曼光譜特性
3.1.4 振動拉曼光譜實例——CCl4的拉曼光譜
3.1.5 拉曼光譜實驗的技術關鍵
3.2 光柵色散型拉曼光譜儀
3.2.1 拉曼光譜儀的基本結構及其技術進步曆程
3.2.2 激發光源——激光器
3.2.3 樣品光路
3.2.4 分光光路
3.2.5 光探測器和光譜讀取
3.2.6 光柵拉曼光譜儀的整體結構
3.2.7 共焦拉曼光譜儀
3.2.8 近場拉曼光譜儀
3.3 拉曼光譜測量技術
3.3.1 光譜儀的安全放置和進行調整的條件
3.3.2 光譜儀光路的調整
3.3.3 顯微拉曼光譜儀的光路調整
3.3.4 光譜的特性和光譜的分辨
3.3.5 光譜儀性能的描述
3.3.6 商品光譜儀的性能參數
3.3.7 光譜儀運轉參數的選擇
3.3.8 光譜儀透光率的色散及其影響的消除
3.3.9 譜儀的日常維護
3.4 乾涉型光譜儀
3.4.1 傅裏葉變換(FT)光譜儀
3.4.2 法布裏-珀羅乾涉儀
3.4.3 光譜儀與傅裏葉變換光學
3.5 實驗拉曼光譜的數據處理
3.5.1 原始光譜的成分及其光譜特徵
3.5.2 噪聲譜的消除和減少
3.5.3 光譜參數的獲取
參考文獻
第4章 固體拉曼散射的理論基礎
4.1 品格動力學的基礎知識
4.1.1 運動方程的簡化與品格動力學
4.1.2 經典力學理論——格波
4.1.3 一維雙原子綫性鏈的品格振動
4.1.4 量子力學理論——聲子
4.1.5 電子-聲子相互作用
4.2 品格動力學的微觀模型
4.2.1 三維晶體的經典品格動力學
4.2.2 力常數模型(force constant model)
4.2.3 殼模型(shell model)
4.2.4 鍵模型(bond model)
4.2.5 鍵電荷模型(bond charge model)
4.2.6 典型半導體聲子色散麯綫的計算結果
4.3 品格動力學的宏觀模型
4.3.1 連續彈性模型
4.3.2 介電電連續模型——黃昆方程
4.4 非晶體的晶格動力學
4.5 固體的拉曼散射理論
4.5.1 概述
4.5.2 固體拉曼散射的量子力學描述
4.5.3 拉曼散射的介電漲落關聯模型
4.5.4 晶體和非晶的拉曼散射譜
參考文獻
下篇 低維納米半導體的拉曼光譜學
第5章 低維納米體係拉曼散射的理論基礎和光譜特徵
5.1 低維納米體係與小尺寸效應
5.1.1 維度、尺寸與特徵長度
5.1.2 低維體係與納米材料
5.1.3 小尺寸效應
5.1.4 低維納米體係的科學研究
5.2 超品格半導體
5.2.1 非極性半導體薄闆
5.2.2 離子晶體平闆
5.2.3 半導體超品格
5.3 納米半導體
5.3.1 非極性半導體微晶粒
5.3.2 Si納米晶
5.3.3 極性晶粒粉狀半導體
5.3.4 碳納米管
5.3.5 量子阱綫、量子綫或納米綫
5.4 關於微晶模型
5.4.1 原始的微晶模型
5.4.2 微晶模型的應用
5.4.3 微品模型的有效性
5.4.4 微晶模型的閤理性
5.4.5 微晶模型閤理和有效性的檢驗
5.5 第*性原理計算
5.5.1 Si/Ge超品格品格動力學的從頭算
5.5.2 矽[111]納米綫的色散關係
參考文獻
第6章 低維納米半導體的基礎拉曼光譜
6.1 半導體超品格的特徵拉曼光譜
6.1.1 摺疊聲學模
6.1.2 限製光學模
6.1.3 界麵模
6.2 納米矽的特徵拉曼光譜
6.2.1 多孔矽的特徵拉曼譜
6.2.2 矽納米綫的特徵拉曼譜
6.2.3 納米矽拉曼譜特徵的根源
6.3 納米碳的特徵拉曼光譜
6.3.1 納米金剛石特徵拉曼譜
6.3.2 富勒稀(Fullercne)的特徵譜
6.3.3 碳納米管的特徵拉曼譜
6.4 極性納米半導體的特徵拉曼光譜
6.4.1 SiC納米棒的特徵拉曼光譜
6.4.2 其他極性納米半導體的拉曼光譜
6.5 多聲子拉曼譜
6.5.1 超品格多聲子拉曼譜
6.5.2 納米半導體的多聲子拉曼譜
6.6 反斯托剋斯拉曼譜
6.6.1 碳納米管斯托剋斯普適特徵的“反常”
6.6.2 碳納米管斯托剋斯普適特徵的“反常”的根源
參考文獻
第7章 激發光特性與低維納米半導體拉曼光譜
7.1 激發光波長改變的拉曼譜
7.1.1 拉曼散射強度的共振增強
7.1.2 拉曼散射頻率的共振變化
7.2 入射激光偏振改變的拉曼譜
7.2.1 超品格的偏振拉曼譜
7.2.2 納米材料
7.3 入射激光強度改變的拉曼譜
7.3.1 激光強度和溫度
7.3.2 低強度(功率密度)激光輻照
7.3.3 高強度(功率密度)激光輻照
參考文獻
第8章 樣品尺寸、形狀、成分和結構與低維納米半導體拉曼光譜
8.1 樣品尺寸對低維拉曼光譜的影響
8.1.1 尺寸對光譜頻率的影響
8.1.2 尺寸對偏振選擇定則的影響
8.2 樣品形狀對低維拉曼光譜的影響
8.2.1 超品格縱摺疊聲學(LA)聲子
8.2.2 限製光學聲子
8.3 樣品成分和結構對低維拉曼光譜的影響
8.3.1 組分的影響
8.3.2 雜質的影響
8.3.3 結構和缺陷的影響
參考文獻
附錄
附錄Ⅰ 激光器和激光綫
附錄Ⅱ 標準譜綫
附錄Ⅲ 晶體的結閤及其極性和對稱性結構
附錄Ⅳ 態密度與聲子態密度
附錄Ⅴ 拉曼張量
附錄Ⅵ 波動方程的求解
附錄Ⅶ 關聯和關聯函數
附錄Ⅷ 第*性原理計算方法
附錄Ⅸ 普通晶體和典型半導體的布裏淵區、振動模及其拉曼光譜
附錄Ⅹ 常用物理參數、常數和單位
索引

在綫試讀
　　1.1.2 光散射與拉曼散射
　　光散射是人們日常生活中經常觀察到的現象。例如，當光通過均勻的透明純淨介質或者穩定的溶液(如玻璃、純水)時，用肉眼從側麵看不到光的蹤跡；如果介質不均勻或者分散其中的顆粒較大(如有懸浮顆粒的渾濁液體以及膠體)，我們便可以從側麵清晰地看到在介質中傳播的光束，這就是因為介質存在光散射的緣故。 19世紀，對光散射的研究，以光被小粒子、分子引起的散射以及散射強度為重點，20世紀後，開始瞭比分子更小的“粒子99 9如化學鍵、準粒子、原子和自由電子等引起的光散射和散射能量的研究。
　　1．小粒子或分子密度漲落引起的光散射及對其散射強度的研究
　　1)小粒子和分子密度漲落的光散射
　　19世紀，光散射研究所關注的對象以自然界廣泛存在的液體和氣體為主，並因具體散射根源的不同而分彆稱作丁達爾(Tyndall)散射和分子散射。
　　(1)丁達爾散射。指由膠體、乳濁液、含有煙霧的大氣等物質中所含的尺度與入射波長相當或稍大的小粒子所産生的散射。l868年，丁達爾在研究白光被懸浮於液體中的粒子散射時，觀察到瞭散射光是藍色且是部分偏振的口1，因此，人們把這類散射稱為丁達爾散射。
　　(2)分子散射。在十分純淨的液體和氣體內，構成液體和氣體分子的熱運動造成瞭分子密度的局部漲落，由這種尺度小於入射波長的分子的局部密度漲落引起的光散射就稱為分子散射。在臨界點時，齣現所謂臨界乳光現象。該現象的齣現是因為在臨界點時，分子熱運動十分激烈和密度漲落極大，從而引起瞭強烈光散射。

磁約束聚變反應堆中先進材料的輻照損傷與演化研究 本書聚焦於下一代磁約束聚變反應堆（如ITER和DEMO）中關鍵結構與功能材料在極端中子輻照環境下的行為。 隨著人類對清潔、可持續能源需求的日益增長，可控核聚變被視為解決全球能源危機的終極方案之一。然而，實現商業化聚變發電，必須剋服反應堆內部材料所麵臨的嚴峻挑戰，特彆是高通量、高能級的中子輻照導緻的損傷、性能退化與長期穩定性問題。 本書深入探討瞭聚變環境下，麵嚮等離子體麵對材料（Plasma-Facing Components, PFCs）和結構材料的微觀損傷機製、宏觀性能變化及其在服役過程中的演化規律。內容涵蓋瞭從原子尺度到工程尺度的多尺度研究方法，旨在為先進聚變材料的選擇、設計和服役壽命評估提供堅實的科學基礎和數據支撐。 第一部分：聚變環境與材料損傷的物理基礎 第一章：核聚變反應堆的中子譜與材料輻照效應 本章詳細介紹瞭D-T聚變反應産生的中子能譜特徵，重點分析瞭14 MeV高能中子對材料晶格造成的初始損傷。探討瞭能量沉積過程、初級碰撞原子（PKA）的産生及其運動軌跡。闡述瞭不同材料體係（如鋼、鎢、碳化矽復閤材料）對中子通量的響應差異，並引入瞭損傷單位（如原子位移每原子，dpa）的計算方法及其在不同反應堆幾何構型中的應用。 第二章：輻照誘導的微觀缺陷形成與遷移 深入解析瞭材料內部在輻照作用下産生的點缺陷（空位、間隙原子）的形成能、遷移能和空間分布。討論瞭空位團和間隙團的形成、聚集和湮滅機製。著重分析瞭在高溫（>400°C）和輻照共同作用下，缺陷的動態平衡狀態，以及這些微觀缺陷如何影響材料的物理和力學性質。同時，對氦氣的産生及其對缺陷行為的耦閤作用進行瞭詳細建模。 第三章：先進模型與模擬技術在損傷研究中的應用 係統梳理瞭用於預測和理解輻照損傷的計算工具。包括：基於第一性原理（DFT）的點缺陷計算、分子動力學（MD）模擬PKA級聯過程、濛特卡洛（Monte Carlo）方法模擬中子輸運與損傷産生，以及相場（Phase-Field）模型描述宏觀微結構演化。重點討論瞭如何通過多尺度耦閤模擬，連接原子尺度的損傷源與工程尺度的性能衰減。 第二部分：關鍵材料的輻照性能退化機製 第四章：麵嚮等離子體材料（PFCs）的損傷與腐蝕 本書將PFCs的研究置於核心地位，重點剖析瞭低Z材料（如碳化矽/碳縴維復閤材料，SiC/CFC）和高Z材料（如鎢及其閤金）在極端熱流和中子流耦閤作用下的失效模式。針對鎢材料，深入分析瞭輻照誘發的晶粒長大、晶界弱化、脆化以及在高熱負荷下的蠕變行為。對於CFC材料，則側重於輻照引起的氦緻泡核、錶麵粗化、層間剝離及氣體的滯留與釋放機製。 第五章：結構材料（鋼與閤金）的輻照脆化與蠕變 本章詳細探討瞭用於反應堆屏蔽層和包層材料的先進不銹鋼和鐵素體/馬氏體鋼的輻照響應。重點研究瞭輻照引起的固溶析齣相（如$ ext{Ni}_2 ext{Si}$相）的形成、尺寸演化及其對材料力學性能（如屈服強度、韌脆轉變溫度，DBTT）的顯著影響。引入瞭“輻照誘發脆化”的定量模型，並討論瞭通過元素閤金化（如微量添加稀土元素）來釘紮位錯和抑製有害相析齣的策略。 第六章：輻照對熱輸運和電學性能的影響 闡述瞭輻照如何降低聚變材料的熱導率和電導率，這對於保證反應堆的安全運行至關重要。在絕緣材料（如陶瓷隔離層）中，重點分析瞭中子對電子激發和電荷陷阱的影響，討論瞭電荷積纍導緻的潛在擊穿風險。在導熱材料（如液態金屬冷卻劑接口材料）中，分析瞭缺陷對聲子散射強度的影響。 第三部分：損傷的修復、錶徵與先進技術 第七章：輻照損傷的在綫監測與錶徵技術 係統介紹瞭用於錶徵聚變材料輻照損傷的先進分析手段。包括：高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）和掃描透射電子顯微鏡（STEM）在識彆亞納米級缺陷團上的應用；同步輻射X射綫衍射（XRD）對晶格畸變和殘餘應力的精確測量；以及離子束輻照模擬技術在加速材料老化研究中的優勢與局限性。此外，討論瞭利用電阻率、硬度測試等宏觀方法進行損傷定量的有效性。 第八章：輻照材料的退火修復與性能恢復 探討瞭如何通過熱處理（退火）來“修復”聚變材料中産生的輻照損傷。詳細分析瞭不同退火溫度和時間對點缺陷的遷移、聚集和湮滅的影響。研究瞭退火過程中有害析齣相的溶解與再結晶行為，以及如何通過優化退火工藝來恢復或提高材料的韌性。特彆關注瞭在聚變工況下，材料可能經曆的“自修復”或“動態退火”過程。 第九章：麵嚮下一代聚變反應堆的材料設計與前沿展望 本書最後展望瞭未來聚變材料的發展方嚮。重點討論瞭高熵閤金（HEAs）作為下一代結構材料的潛力，及其在抵抗輻照損傷方麵的獨特優勢。探討瞭通過先進製造技術（如增材製造）來設計具有梯度結構和優異抗輻照性能的元件的可能性。總結瞭當前研究中的關鍵未解之謎（如氦氣/氫氣誘導的慢應變率脆化、輻照脆化與蠕變的耦閤），並提齣瞭未來十年研究的重點領域。 本書麵嚮從事聚變工程、材料科學、核工程、以及相關計算物理研究的研究生、科研人員和工程師。 它不僅是一本詳盡的理論參考書，更是一本指導實驗設計和工程應用的實用指南。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先被其裝幀的質感所吸引，厚實且略帶啞光的封麵，給人一種紮實可靠的感覺，與“拉曼光譜學”和“納米半導體”這兩個專業詞匯所蘊含的嚴謹性非常契閤。雖然我尚未開始深入閱讀，但僅從目錄結構來看，本書似乎在內容組織上頗為用心。我是一位長期從事半導體器件研發的工程師，在工作中時常需要對材料的微觀結構和性能進行深入分析，而拉曼光譜作為一種非侵入式、高分辨率的錶徵技術，其在半導體材料研究中的應用價值不言而喻。我尤其關注書中是否會深入探討拉曼光譜在探測半導體材料中的缺陷、雜質、應力以及相變等關鍵因素方麵的應用。低維納米半導體材料由於其獨特的量子效應和巨大的比錶麵積，在很多應用場景下都錶現齣優異的性能，例如在新能源、光電子、傳感器等領域。因此，能夠精確掌握其拉曼光譜特徵，對於優化器件性能、理解失效機製至關重要。我希望本書能夠提供一些實際的案例分析，展示如何利用拉曼光譜來解決實際的工程問題，比如如何通過拉曼光譜來評估摻雜濃度、載流子密度、晶格畸變等對器件性能的影響。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找一本能夠係統性梳理拉曼光譜在納米材料研究中應用的教材，而這本書的標題立刻吸引瞭我的注意。雖然我並非直接從事納米半導體研究，但作為一名材料科學領域的初學者，我對各種錶徵技術都抱有濃厚的興趣。低維納米半導體材料的獨特性質，例如量子尺寸效應和錶麵效應，使得它們在光學和電子學領域展現齣超越塊體材料的性能，這無疑是一個充滿活力的研究前沿。拉曼光譜作為一種無損、高效的錶徵手段，能夠提供豐富的晶格振動信息，從而間接反映齣材料的電子結構、缺陷、應力以及相變等重要信息。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，講解拉曼光譜的基本原理，並詳細介紹其在各種典型低維納米半導體材料（比如石墨烯、二硫化鉬、氧化鋅納米綫等）中的應用案例。我特彆關注書中是否會涉及一些前沿的研究動態，例如拉曼光譜在量子限製斯塔剋效應、激子-聲子耦閤、錶麵等離激元共振等現象的探測與分析中的應用。如果本書能提供清晰的實驗步驟、數據處理方法和譜峰歸屬指南，那將對我理解和應用拉曼光譜技術大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常有吸引力，沉穩的藍色搭配簡約的字體，立刻就能感受到它在專業領域內的嚴謹和深度。雖然我還沒有完全深入閱讀，但從目錄和章節標題來看，這本書的選題非常符閤我最近的研究方嚮。我一直對利用低維納米半導體進行材料錶徵和性能分析的技術很感興趣，而拉曼光譜學無疑是其中最常用也最強大的一種手段。這本書的齣現，恰好填補瞭我在這方麵的知識空白。我尤其期待能夠學習到如何通過拉曼光譜來精細地探測納米半導體的晶格結構、載流子濃度、聲子散射特性，甚至是如何通過拉曼信號的變化來理解和優化材料的電子輸運和光學性質。低維納米材料，如量子點、納米綫、二維過渡金屬硫族化物等，在光電子器件、催化、傳感等領域有著巨大的應用潛力，而對它們進行準確、深入的錶徵是實現這些應用的關鍵。這本書能否提供清晰的實驗指導和深入的理論分析，是我非常看重的。這本書的按需印刷模式也讓我感到非常便捷，這意味著我可以根據自己的需求及時獲得這份寶貴的資料，而不用擔心版本更新或者庫存問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來非常專業，也觸及瞭我一直以來都有些睏惑的一個研究領域。我是一名應用物理專業的學生，在課堂上接觸過一些關於半導體物理和光譜學的知識，但對於如何將這些理論知識具體應用到納米材料的研究中，尤其是低維納米半導體，我感到力不從心。拉曼光譜學，我隻知道它是一種通過散射光來分析物質振動模式的技術，但它如何能夠精確地揭示納米半導體的性質，我一直沒有一個清晰的認識。低維納米半導體，比如量子點和納米綫，它們與塊體材料在電子能帶結構、光學性質等方麵都有顯著差異，這些差異會如何體現在拉曼光譜中？書中是否會解釋這些差異背後的物理機製？例如，材料尺寸減小對聲子譜的影響，或者錶麵效應如何改變拉曼散射的強度和頻率？我特彆期待書中能夠提供一些典型的低維納米半導體材料（如III-V族、II-VI族納米綫，或者二維材料如MoS2, WS2等）的拉曼光譜圖譜，並對譜峰進行詳細的解讀，讓我能夠從中學習到如何分析和判讀這些復雜的譜圖。這本書的按需印刷模式，也讓我覺得很人性化，尤其對於我這種可能隻需要其中一部分內容的學生來說，非常方便。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名讓我立刻聯想到近年來蓬勃發展的納米科技領域。作為一名對新材料和新技術充滿好奇心的科技愛好者，我一直關注著各種新型半導體材料的進展。低維納米半導體，由於其獨特的物理和化學性質，在信息技術、能源、生物醫學等諸多領域展現齣巨大的應用潛力。而拉曼光譜，作為一種分析物質微觀結構的有效手段，能夠提供豐富的信息，幫助我們更好地理解這些納米材料的特性。我期待這本書能夠用相對易於理解的方式，介紹拉曼光譜的基本原理，並重點闡述其在錶徵各種低維納米半導體材料（如量子點、納米綫、二維材料）時的具體應用。例如，書中是否會講解如何通過拉曼光譜來區分不同尺寸的量子點？如何分析納米綫中的晶格缺陷？或者如何利用拉曼光譜來監測二維材料的層數和載流子濃度？我特彆希望能看到一些具體的實驗案例，通過這些案例來學習如何解讀拉曼光譜圖譜，從而瞭解納米半導體的結構、組分、電子狀態以及其所處的應力環境等。這本書的按需印刷形式，對於我這樣追求知識更新速度的讀者來說，是一個非常貼心的選擇，能夠確保我第一時間接觸到最新的研究成果。

評分☆☆☆☆☆

內容相當專業,並且很係統，很有用

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