声子晶体的基本原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[法] 阿卜杜勒-卡里姆哈里发（美）阿里阿迪比 著

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• 光子晶体
• 固体物理
• 材料科学
• 周期性结构
• 振动物理
• 纳米结构
• 声学
• 晶体物理
• 计算物理

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118114478

商品编码：29210848643

出版时间：2018-03-01

作  者:(法)阿卜杜勒-卡里姆·哈里发(Abdelkrim Khelif),(美)阿里·阿迪比(Ali Adibi) 编著；舒海生 等 译 定  价:69 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2018年03月01日 页  数:206 装  帧:精装 ISBN:9787118114478 ●第1章 声子晶体的声学特性介绍及低频匀质化
●1.1 引言
●1.2 匀质化：准静态极限和平面波方法
●1.2.1 一维周期性
●1.2.2 二维周期性
●1.2.3 三维周期性
●1.3 匀质化：多散射方法
●1.3.1 混合晶格的匀质化
●1.3.2 带局域共振的介质的匀质化
●致谢
●参考文献
●第2章 声子晶体的基本特性
●2.1 声子晶体概念及其能带结构
●2.2 二维声子晶体的色散曲线和带隙
●2.2.1 带隙的形成：布拉格机理和局域共振机理
●2.2.2 几何和物理参数对带隙特性的影响
●2.2.3 固一固型声子晶体
●2.2.4 固一流型声子晶体
●2.2.5 流一流型声子晶体
●2.2.6 局域共振声子晶体
●部分目录

内容简介

阿卜杜勒-卡里姆·哈里发、阿里·阿迪比编著的《声子晶体的基本原理与应用(精)》的目的是从材料、装置和应用等角度为读者详尽地综述声子晶体领域的研究现状，并为准备介人这一领域的研究者们提供必要的研究工具。为实现这一目标，本书涵盖了声子晶体设计与实验中所用到的各种仿真手段、制备过程和描述方法等内容，无论是本领域的成熟研究人员还是新手都能轻松地理解和掌握。此外，本书还对近期声子晶体领域出现的一些很好重要的研究进展做了介绍。

现代光学与光子学：从基础到前沿 图书简介 本书系统深入地探讨了现代光学与光子学的核心理论、前沿技术及其在各个领域的广泛应用。全书内容涵盖了经典光学、量子光学、非线性光学、光电子学以及新兴的光子晶体、超材料等领域，旨在为物理学、电子工程、材料科学等相关专业的学生、研究人员和工程师提供一本全面且具有前瞻性的参考著作。 第一部分：光学基础与电磁波理论 本部分首先回顾了电磁场理论在光学中的基础地位，详细阐述了麦克斯韦方程组在介质中的应用，包括平面波的传播、反射和折射规律。重点讨论了光的偏振态及其调制技术，从光的传播特性深入到波动光学层面，介绍了惠更斯-菲涅尔原理、衍射理论，特别是傅里叶光学在图像处理和全息术中的应用。本部分还对光的干涉现象进行了深入分析，涵盖了杨氏双缝实验、薄膜干涉以及迈克尔逊干涉仪等经典装置的工作原理和实际应用。 第二部分：量子光学与光物质相互作用 量子光学是理解光与物质相互作用微观机理的关键。本章首先介绍了普朗克黑体辐射定律和光电效应，为光量子概念的引入奠定基础。随后，详细阐述了光子的概念、光场的量子化描述，以及光与原子能级之间的相互作用——吸收、自发辐射和受激辐射。重点分析了激光的基本原理，包括粒子数反转、阈值条件、腔模选择和激光器的性能参数，并探讨了激光在精密测量、信息传输和材料加工中的广泛应用。此外，本部分还触及了量子纠缠、压缩光等前沿量子光学现象的初步介绍。 第三部分：非线性光学与光场调控 当光场强度足够高时，介质的响应不再是线性的，非线性光学现象开始显现。本部分详述了二阶和三阶非线性效应，如倍频（SHG）、和频产生（SFG）和参量放大（OPA）。通过分析非线性极化率张量，解释了这些效应的物理机制和晶体学依赖性。重点讨论了克尔效应、自聚焦以及光孤子等自作用现象，这些是超快光脉冲产生和传输中的关键效应。此外，还探讨了光场调控技术，包括电光效应（Pockels效应）和磁光效应（Faraday效应），为高速光调制器的设计提供了理论基础。 第四部分：光电子学与集成光子学 光电子学是连接光与电子世界的桥梁。本章详细介绍了半导体光电器件的工作原理，包括LED、半导体激光器（LD）以及光电探测器（如PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD）的性能指标和结构特点。深入探讨了半导体带隙理论、载流子注入与复合过程。集成光子学部分着重于光路在芯片上的集成，介绍了光波导的理论（特别是脊波导、沟槽波导的模式分析）、耦合器、滤波器、调制器等基本光学元件的集成设计与制造工艺，为高速光通信和片上传感系统奠定了基础。 第五部分：先进光学材料与新兴技术 随着材料科学的进步，新型光学材料不断涌现，推动了光学技术向前发展。本部分着重介绍了几种对现代光学至关重要的材料体系。首先是高折射率与低损耗透明介质的研究，包括特殊玻璃和晶体的光谱特性与加工技术。其次，对稀土离子掺杂材料在光纤放大器（EDFA）和发光器件中的应用机理进行了深入分析。 更重要的是，本章系统阐述了基于周期性结构的光学超材料与光子晶体（Photonic Crystals, PCs）的基础理论。虽然不涉及声子晶体的具体内容，但从电磁波在周期性介质中的布洛赫定理出发，详细推导了光子带隙（Photonic Band Gaps, PBGs）的形成条件、结构设计（一维、二维和三维结构）及其对光传播模式的精确控制能力。分析了光子晶体缺陷模式在构建高性能滤波器、波导和微腔中的潜力。 最后，本部分展望了超材料领域，重点介绍其对传统光学材料的突破，如何通过亚波长结构设计实现对电磁波的负折射率、零折射率等奇异响应，为实现超分辨率成像和隐身技术提供了新的理论框架。 全书结构严谨，逻辑清晰，理论推导详实，配有大量图表和例题，旨在帮助读者全面掌握现代光学与光子学的理论精髓，并能将这些知识应用于实际工程问题的解决中。

评分☆☆☆☆☆

读完这本关于拓扑绝缘体的著作，我最大的感受是其内容的前沿性和跨学科性。这本书巧妙地将凝聚态物理中的拓扑概念与材料科学的性质联系起来，特别是对低维和二维材料中拓扑边界态的描述，非常具有启发性。作者从基础的能带理论讲起，逐步引入陈省思（Chern number）和Z2不变量等拓扑不变量的计算方法，这些抽象的数学工具被赋予了清晰的物理图像。书中对拓扑声子和拓扑光子晶体的讨论，更是将理论物理的深度与工程应用的前沿紧密结合起来。例如，书中对“受保护的边缘态”如何抵抗缺陷和杂质的破坏进行了详尽的模拟和实验佐证，这种鲁棒性是传统材料设计难以企及的。虽然部分涉及高阶拓扑的章节需要读者具备一定的量子力学基础，但作者通过精心设计的类比和图示，使得复杂概念的理解门槛大大降低。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一张通往未来功能材料设计蓝图的指南。

评分☆☆☆☆☆

这是一本详尽介绍微纳加工技术，特别是用于制备周期性结构的技术手册。书中内容非常偏向于实验操作和工艺参数的控制，几乎可以看作是微纳加工实验室的“操作指南”。它从电子束光刻（EBL）的胶液选择、曝光剂量控制，到深反应离子刻蚀（DRIE）的等离子体组分优化，再到薄膜沉积的溅射偏压对表面粗糙度的影响，每一个环节的细节都被交代得一清二楚。对于那些希望将理论设计转化为实际样品的科研工作者来说，这本书的价值无可估量。例如，书中专门有一个章节讨论了如何精确控制纳米孔洞的孔径分布和周期性，这对于保证超材料结构的一致性是决定性的。此外，对各种扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）的成像模式及参数设置的解析，也极大地帮助了读者进行准确的形貌表征。总而言之，它是一本注重“如何实现”而非“为何实现”的实用性极强的工具书。

评分☆☆☆☆☆

我最近接触了一本关于非线性振动与混沌动力学的书籍，内容非常精彩，特别是它对材料内部能量耗散和波形畸变的分析。书中花了大量篇幅讨论了在强激发条件下，材料响应不再是简单的线性叠加，而是表现出复杂的频率分岔和周期性或非周期性的运动。作者通过相空间重构和庞加莱截面分析等动力学工具，清晰地展示了系统如何从有序走向混沌，这对于理解高强度声场作用下的结构失效机制至关重要。书中对非线性耦合振子模型的解析解和数值解的对比分析，非常具有说服力。例如，书中模拟了材料中声波自聚焦现象导致的波包塌缩，这在传统线性理论中是无法预测的。对于从事精密机械设计或高功率声学设备研发的人员来说，掌握这些非线性效应是确保设备长期稳定运行的关键。这本书的侧重点在于“动态响应”和“系统不稳定性”，为解决实际工程中的复杂问题提供了深刻的动力学洞察。

评分☆☆☆☆☆

我最近读完了一本关于声学超材料的专著，这本书深入浅出地介绍了超材料的设计理念、制备技术以及在声学滤波、隐身等前沿领域的应用。作者从麦克斯韦方程组在声学领域的类比出发，构建了宏观材料的有效介质理论框架，这对于理解传统声学材料的局限性非常有启发性。尤其值得称道的是，书中详细阐述了负折射率超材料的实现途径，包括共振结构的设计和参数的调控，这部分内容在理论推导上非常严谨，但又不失清晰度，即便是对这方面不太熟悉的读者也能通过丰富的图示和详实的公式推导逐步领悟其中的精髓。书中还探讨了超材料在声波聚焦和波前调控方面的最新进展，比如利用梯度折射率结构实现对声波路径的精确塑形，这对于设计高分辨率的超声成像设备具有重要的指导意义。总的来说，这本书为声学研究人员提供了一个极佳的理论平台，帮助我们将对电磁波的理解迁移到声波领域，是理解现代声学结构物理的必备参考。

评分☆☆☆☆☆

我最近研读了一本关于计算声学与有限元方法的教材，这本书的结构组织非常严谨，完全是以算法实现为导向的。它首先从一维问题的波动方程出发，详细推导了基于伽辽金法的弱形式，然后自然过渡到二维和三维问题的离散化处理。书中对单元的选取，如三角形单元、四面体单元的插值函数构建，以及刚度矩阵和质量矩阵的组装过程，都给出了详尽的矩阵代数推导。更实用的是，作者提供了大量关于如何处理复杂边界条件（如周期性边界、吸收边界）的数值技巧，这些是实际软件开发中常常遇到的难点。书中还特别探讨了大规模问题的求解策略，比如如何使用迭代求解器来避免直接求解大型稀疏矩阵带来的计算瓶颈。对于希望深入理解商用仿真软件底层机制，并想自行开发或优化声学求解器的工程师或研究生来说，这本书提供了坚实的数学和数值基础。它的核心在于“离散化”和“矩阵求解”，是计算物理学者的必备良方。