表面物理学概念 第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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法德容凯尔 著

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出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510035142

商品编码：28886240360

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名:表面物理学概念 第2版

定价：75.00元

售价：56.3元,便宜18.7元,折扣75

作者:(法)德容凯尔

出版社：世界图书出版公司

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787510035142

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

内容提要

　　本书是晶体表面物理学概念和现象的入门书籍。内容涵盖洁净表面和吸附物覆盖表面、原子结构、振动性质、电子结构的热动力学和统计性质以及物理吸附和化学吸附理论。这是第二版，对原有内容的做了较大改动，增加了不少习题，可以引起读者对本学科更大兴趣，更好地投入到这门学问。目次：导论；热动力学和表面的统计性质；表面的原子结构；表面的振动；表面的电子结构；吸附现象；附录。
　　读者对象：物理专业研究生，教师和相关专业的工作人员。

目录

1. introduction
2. thermodynamical and statistical properties of cleansurfaces
　2.1 thermodynamics of a surface at equilibrium
　2.2 equilibrium shape of a crystal
　2.3 facetting
　2.4 the roughening transition
　problems
3. atomic structure of surfaces
　3.1 surface crystallography
　3.2 experimental techniques
　problems
4. vibrations at surfaces
　4.1 elastic forces in crystals
　4.2 bulk modes
　4.3 surface modes
　4.4 spectral densities of modes
　4.5 vibrational thermodynamicai functions
　4.6 mean square displacements
　problems
5. electronic structure of surfaces
　5.1 jeilium model
　5.2 nearly free electron model-surface states
　5.3 tight-binding approximation
　5.4 application of the tight-binding approximation to
　5.5 application of the tight-binding approximation tosemiconductor surfaces
　5.6 other methods
　5.7 surface plasmons in metals
　5.8 image potential
　5.9 some further remarks on exchange and correlationenergies
　5.10 experimental techniques for investigating the electronicstructure
　5.10.2 photoemission of valence electronic states
　5.10.3 inverse photoemission
　5.10.4 spatially-resolved tunneling spectroscopy
　5.10.5 measurement of surface plasmons
　5.10.6 measurement of the work function
　5.10.7 measurement of surface energies
　problems
6. adsorption phenomena
　6.1 thermodynamical approach
　6.2 statistical methods
　6.3 physisorption
　6.4 chemisorption
　6.5 interactions between adsorbates
　6.6 electronic structure of ordered overlayers an example: o onni(100)
　problems
　appendices
　a. theory of scattering by a spherical potential: briefsummary
　b.the continued fraction technique
　c.electromagic waves in matter
　d.calculation of the variation of the total energy due to aperturbing external charge distribution within the densityfunctional formalism
　e.useful relations for the study of many body interactions
　f.interaction of an electron with an electromagic
　g.calculation of the current in a scanning tunnelingmicroscope
　h.calculation of the atomic dynamic polarizability
　i.variation of the density of states due to a perturbingpotential
　j.energy of chemisorption in the anderson-grimley-newns modelusing contour integrals
　k.elastic constants and elastic waves in cubic crystals
　references
subject index

作者介绍

文摘

序言

表面物理学概念 (第2版) 书籍简介 本书是表面科学领域的权威性教材，系统而深入地介绍了表面物理学的基本原理、实验技术和前沿进展。它旨在为物理学、材料科学、化学和工程学等相关专业的学生和研究人员提供一个全面且易于理解的知识框架。 核心内容与结构 本书分为若干核心部分，循序渐进地引导读者掌握表面物理学的精髓。 第一部分：导论与基础 本部分首先界定了表面物理学的研究范畴，阐述了宏观尺度下的“表面”与微观尺度下的“界面”之间的联系与区别。它强调了表面在凝聚态系统中的特殊地位——作为一个不连续的区域，其原子排列、电子结构和能量状态与体材料存在显著差异。 晶体表面结构： 详细讨论了理想晶体表面的几何排布，包括不同晶带（如立方、六方）的刻面指数（Miller Indices）表示法。重点分析了重构（Reconstruction）现象，即表面原子为降低高能量的悬挂键（dangling bonds）而进行的自发结构调整，并以硅（Si）(111) 表面著名的 $7 imes 7$ 重构为例，展示了理论模型如何指导实验观察。 表面电子态： 深入探讨了表面对电子能带结构的影响。引入了表面态（Surface States）和表面准稳态（Surface Resonance）的概念，解释了这些态如何局域在表面附近，以及它们对材料导电性和化学活性的重要影响。费米能级的位置和对真空能级（Work Function）的讨论是本部分的关键。 表面能量与热力学： 基于热力学和统计力学的原理，推导了表面能（Surface Energy）的定义及其与表面张力的关系。讨论了表面弛豫（Relaxation）现象，即表面层原子间距的微小变化，并解释了表面能对晶体形貌演化的驱动作用。 第二部分：表面动力学与相互作用 这部分将焦点从静态结构转向动态过程，探讨了原子、分子与表面之间的相互作用和迁移行为。 吸附现象： 详尽区分了物理吸附（Physisorption）和化学吸附（Chemisorption）。 物理吸附： 基于范德华力，通常是多层覆盖，吸附热较低。 化学吸附： 涉及化学键的形成，具有高度的化学特异性，是催化作用的基础。讨论了Langmuir和BET吸附等温线模型及其适用范围。 表面扩散： 阐述了原子如何在表面上迁移的过程。通过计算扩散激活能（Activation Energy），解释了表面迁移率的温度依赖性。介绍了“留声机模型”（Corrugation Model）等理论框架来描述迁移势垒。 表面反应动力学： 考察了在表面上发生的化学反应，包括反应物的活化、中间产物的形成以及产物的解吸过程。这部分内容是理解多相催化和薄膜生长的基础。 第三部分：关键的表面物理实验技术 本书投入大量篇幅介绍现代表面科学研究中不可或缺的实验手段，这些技术是获取表面结构和电子性质信息的窗口。 电子散射技术： 低能电子衍射（LEED）： 作为确定表面晶体结构（二维点阵对称性）的“黄金标准”。详细解释了电子波与表面原子周期性势场的相互作用，以及如何通过分析衍射斑点的能量依赖性（I-V 曲线）来确定原子层间距。 光电子能谱（PES）： 包括X射线光电子能谱（XPS）和紫外光电子能谱（UPS）。阐释了光电效应原理，说明了如何通过测量光电子的动能来确定材料的元素组成、化学态和价电子结构（包括功函数测量）。 离子与中性粒子技术： 卢瑟福反散射谱（RAIRS/RBS）： 利用高能离子束与表面原子核的弹性碰撞，用于分析表层和次表层的元素组成和深度分布。 离子中性化和次级离子质谱（SIMS）： 讨论了离子轰击引起的表面损伤和分析机制，特别是在痕量分析中的高灵敏度。 扫描探针显微镜（SPM）： 扫描隧道显微镜（STM）： 详细阐述了量子隧穿效应在原子尺度成像中的应用，如何通过控制偏压和反馈机制实现对电子态的成像。 原子力显微镜（AFM）： 介绍了基于范德华力或接触力成像的原理，适用于测量表面形貌、粗糙度和局部力学性质。 第四部分：先进课题与应用展望 本部分聚焦于表面物理学在现代科技前沿领域的应用和新兴研究方向。 薄膜生长动力学： 探讨了从原子层开始构建功能性薄膜的机制，如物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。详细分析了三种主要的生长模式：岛状生长（Island Growth）、层状生长（Layer-by-Layer Growth，Frank-van der Merwe）和混成生长（Stranski-Krastanov）。 催化与表面化学： 将表面科学的原理应用于异相催化。讨论了活性位点、催化循环以及如何通过表面工程优化催化剂的性能。以哈伯-博世法（Haber-Bosch Process）为例，说明表面键合能对反应能垒的控制作用。 纳米结构表面： 考察了当特征尺寸进入纳米尺度时，表面效应如何主导材料的整体性质。讨论了量子尺寸效应在半导体纳米晶体（量子点）表面引起的能级结构变化，以及表面等离激元共振（Surface Plasmon Resonance）在传感和光学器件中的应用。 特色与目标读者 本书的特色在于其内容的广度与深度兼备，既有严格的物理推导，又不乏对实际实验现象的细致解释。它摒弃了过度简化的模型，力求呈现表面科学的复杂性和精确性。 本书适合作为： 1. 高年级本科生和研究生 表面物理、固体物理、材料科学、凝聚态物理、应用物理和化学物理课程的教材。 2. 科研人员 快速回顾和深入理解特定表面物理概念和实验技术的手册。 通过学习本书，读者将能够：理解表面现象背后的基本量子力学和统计力学基础；熟练掌握分析表面结构和性质的关键实验技术；并具备利用表面科学知识解决实际工程和基础研究问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

评价三 这本书的深度和广度是令人震撼的。我原以为这仅仅是一本基础性的入门读物，但随着阅读的深入，我发现作者对每一个核心概念的探讨都挖掘到了令人惊讶的细致程度。他不仅清晰地定义了概念本身，更追溯了这些概念在不同历史阶段的演变轨迹，并对比了不同学派对此的理解差异。例如，关于表面吸附的热力学模型，书中不仅详述了Langmuir模型，还细致分析了BET理论在多层吸附情况下的适用边界，并且引入了近期利用密度泛函理论（DFT）计算的最新进展。这种将经典理论与前沿研究并重，将理论阐述与实际应用场景（如催化剂设计、半导体器件）紧密结合的处理手法，使得整本书的内容既有坚实的学术根基，又不失与时俱进的时代气息。这不仅仅是一本教科书，更像是一份浓缩了数十年研究精华的智力地图，为专业人士提供了深入研究的广阔视野。

评分☆☆☆☆☆

评价五 阅读体验上，本书的索引系统设计堪称业界标杆。对于一本动辄涉及数百个专有名词和复杂公式的专业书籍而言，一个高效的检索工具至关重要。这里的索引不仅标注了术语出现的页码，更绝妙的是，它在页码后用简短的括号标注了该术语在该页出现的上下文类型——是作为定义出现、作为公式变量使用、还是仅仅作为引用提及。这种细致入微的分类，让我可以迅速判断跳转到的页面是否真的包含了我所需要的精确信息，避免了不必要的翻页挫败感。此外，全书的参考文献列表的格式统一且规范，直接引用了近年来发表在顶级期刊上的重要文献，并且附带了DOI链接，方便读者进行数字追溯。这种对细节的极致追求，体现了作者和出版机构对读者时间成本的尊重，确保了研究工作流程的顺畅与高效，让人在查阅资料时感到无比的便捷与顺心。

评分☆☆☆☆☆

评价四 本书的附录部分是我个人最为欣赏的亮点之一。很多同类书籍往往只是简单地罗列一些常数表或标准单位，但这本则提供了极为详尽的数学工具箱和实验技术概述。其中关于傅里叶变换在信号处理中的应用详解，配以大量的图示说明，对于我们分析光谱数据时遇到的相位问题，提供了立竿见影的解决方案。更值得称道的是，作者没有回避那些在实际操作中常常被忽略的“陷阱”。例如，在讨论真空系统搭建时，书中用整整一节的篇幅详细剖析了不同泵送技术在面对特定分子污染时的局限性，以及如何通过气路的几何设计来优化抽速。这些都是课堂教学中往往被一带而过，但在实验室里却能决定实验成败的关键细节。这些实战经验的融入，使得这本书的实用价值远超一般的纯理论著作，它更像是一位资深研究员在耳边给予的悉心指导。

评分☆☆☆☆☆

评价一 这本书的装帧设计简直是工业美术的典范，封面采用了深邃的墨蓝色调，辅以银色的烫金字体，低调中透着一股沉稳的学究气。我拿到手的时候，首先被它扎实的纸张质感所吸引，那种微微粗糙却又不失细腻的手感，让人立刻联想到知识的厚重与实在。内页的排版极为考究，正文的字体选择和字号大小都经过了精心的平衡，确保了长时间阅读的舒适性，这一点对于需要反复查阅专业资料的我来说，简直是福音。特别是那些复杂的公式和图表，它们的清晰度和对比度都处理得恰到好处，即便是那些涉及到高维空间几何的抽象概念，也能因为清晰的图形辅助而变得相对直观。书脊的粘合工艺也极其牢固，无论你怎么翻折，它都能保持结构上的完整，这无疑是为它作为案头工具书的长期使用寿命提供了保障。光是触摸和翻阅的过程，就仿佛已经完成了一次精神上的预热，让人对接下来的知识汲取充满了期待。它不仅仅是一本书，更像是一件值得珍藏的工艺品，体现了出版方对知识载体的尊重与匠心。

评分☆☆☆☆☆

评价二 当我开始真正深入阅读这本著作时，我立刻察觉到作者在逻辑构建上的非凡功力。他似乎有一种魔力，能够将那些原本横亘在初学者面前，如同一堵堵高墙般的理论障碍，巧妙地拆解成一串串逻辑严密的阶梯。叙述的语调非常平易近人，完全没有那种高高在上、拒人千里的学术腔调。举例来说，在阐述量子隧道效应时，作者并没有直接抛出薛定谔方程的复杂形式，而是先用了一个非常生动的宏观类比——想象一颗小球试图穿过一个看不见的能量壁垒，然后才逐步引入波函数的概率解释。这种层层递进、润物细无声的引导方式，极大地降低了读者的心理门槛。而且，全书的章节过渡衔接得无比自然，前一个章节的结论往往直接为下一章节的讨论铺设了坚实的基础，形成了一个紧密咬合的知识链条。我很少需要跳跃式阅读或者回溯太多来理解上下文，这极大地提高了我的阅读效率和对整体理论框架的把握能力。