BF-低維氮化鎵納米材料摻雜改性及磁性機理-陳國祥,王豆豆 中國石化齣版社 9787511 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳國祥，王豆豆 著

圖書標籤:

• 氮化鎵
• 納米材料
• 摻雜改性
• 磁性
• 低維材料
• 材料科學
• 物理學
• 陳國祥
• 中國石化齣版社
• 9787511

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 中國石化齣版社

ISBN：9787511446381

商品編碼：29795657613

包裝：平裝

齣版時間：2017-09-01

圖書基本信息
圖書名稱	低維氮化鎵納米材料摻雜改性及磁性機理	作者	陳國祥,王豆豆
定價	35.00元	齣版社	中國石化齣版社
ISBN	9787511446381	齣版日期	2017-09-01
字數		頁碼	106
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

《低維氮化鎵納米材料摻雜改性及磁性機理》係統地研究瞭低維氮化鎵納米材料的穩定性、電子、磁性等性質。全書共包括7章：章為本書概述；第2章詳細地介紹瞭*一性原理方法；第3至第7章采用基於密度泛函框架下的*一性原理係統研究瞭填充GaN納米管、缺陷和摻雜GaN納米帶、吸附和摻雜GaN單層納米片、二維GaN/SiC納米片的穩定性、電子、磁學特性和磁性起源機理。

作者簡介

陳國祥，男，1979年3月齣生，博士，副教授（校聘教授崗位），碩士研究生導師，“新型半導體光電子材料及器件”青年科研創新團隊帶頭人。西安石油大學“青年拔尖人纔”，陝西省“青年科技新星”，國傢自然科學基金項目同行評議專傢，陝西省物理學會會員。2015年起享受陝西省“三秦人纔”津貼。2015年1月至2016年1月在美國佛羅裏達大學物理係進行閤作科學研究（訪問學者）。王豆豆， 2012年畢業於中國科學院西安光學精密機械研究所，獲理學博士學位，現為西安科技大學理學院教師。主要從事納米聚閤物材料結構和物性的理論研究。曾作為主要參與者承擔瞭國傢自然科學基金項目“光學聚閤物/二氧化鈦有序結構化新材料的設計、製備及應用基礎研究”的大部分研究工作。曾獲陝西省高等學校科學技術一等奬。閤作齣版教材4部，先後發錶學術論文10篇，其中SCI收錄8篇，EI收錄2篇。 n n n

目錄

章 概述 n 第2章 理論計算基礎 n 第3章 過渡金屬納米綫填充GaN納米管的結構、電子特性和磁性 n 第4章 GaN納米帶的結構和電子性質 n 第5章 過渡金屬吸附二維GaN單層納米片的電子結構和磁性 n 第6章 過渡金屬摻雜GaN單層納米片磁性起源機理 n 第7章 二維GaN/SiC納米片: 界麵電子和磁學特性以及電場響應

編輯推薦

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文摘

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序言

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探索微觀世界的奇妙旅程：低維氮化鎵納米材料的無限可能 在材料科學的浩瀚星空中，氮化鎵（GaN）以其獨特的電子和光學特性，成為近年來備受矚目的明星材料。而當我們將目光聚焦於其“低維”形態——納米綫、納米片、量子點等，更是揭示瞭一個充滿無限可能的微觀宇宙。本書將帶領讀者踏上一段深入探究低維氮化鎵納米材料，特彆是其摻雜改性策略及其磁性起源的奇妙旅程，揭示其在能源、信息、生物等領域應用的廣闊前景。 第一章：低維氮化鎵納米材料的構建與錶徵 本章將從材料的根基齣發，深入剖析低維氮化鎵納米材料的閤成方法。我們將詳細介紹主流的生長技術，例如化學氣相沉積（CVD）、分子束外延（MBE）、水熱法、溶膠-凝膠法等，並闡述不同生長條件下形貌、尺寸、晶體結構以及錶麵化學性質的調控機製。讀者將瞭解到如何通過精細控製生長參數，定嚮製備齣高質量、具有特定形貌的氮化鎵納米結構。 同時，本章還將聚焦於如何“看清”這些微觀世界的“建築”，即納米材料的錶徵技術。透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）將為我們呈現納米材料的宏觀形貌和微觀結構細節；X射綫衍射（XRD）將揭示其晶體結構和相純度；拉曼光譜（Raman Spectroscopy）和X射綫光電子能譜（XPS）將深入探究其化學鍵閤、錶麵缺陷和錶麵官能團。通過這些強大的錶徵工具，我們可以全麵瞭解所製備納米材料的“齣身”和“性格”。 第二章：摻雜的藝術——低維氮化鎵納米材料的性能調控 低維氮化鎵納米材料本身已具備優異的性能，但通過“摻雜”，即引入其他元素原子替換或占據其晶格中的特定位置，可以進一步“雕琢”其性能，賦予其全新的功能。本章將係統闡述各種摻雜元素的種類、摻雜機製及其對氮化鎵納米材料電子、光學、催化等性能的影響。 我們將重點關注以下幾個方麵： 金屬元素摻雜： 例如，引入過渡金屬元素（如鈷、鐵、錳）可能會誘導材料産生獨特的磁性；引入稀土元素（如銪、鈰）可能增強其發光性能，實現特定波長的發光。我們將探討不同金屬摻雜劑的濃度、摻雜位置（取代位還是間隙位）如何影響材料的能帶結構、載流子濃度和光學躍遷。 非金屬元素摻雜： 例如，碳、氧、氟等非金屬元素的引入，可以調節材料的載流子類型（N型或P型），優化其導電性，或改變其錶麵催化活性。我們將深入研究非金屬摻雜對氮化鎵晶格畸變、缺陷形成以及錶麵電子態的影響。 復閤摻雜與錶麵修飾： 除瞭單一元素的摻雜，本章還將探討復閤摻雜策略，即同時引入多種摻雜劑，以實現協同效應，獲得更加優異的綜閤性能。此外，納米材料的錶麵修飾，例如生長氧化物、金屬納米顆粒包覆等，也是一種有效的性能調控手段，本章將對其進行概述。 第三章：揭秘磁性起源——低維氮化鎵納米材料中的磁性現象 本章將聚焦於低維氮化鎵納米材料中令人著迷的磁性現象。長期以來，氮化鎵被認為是一種寬禁帶半導體，不具備本徵磁性。然而，研究錶明，通過特定的摻雜改性，可以在其中誘導齣室溫鐵磁性，這為信息存儲、磁傳感器等領域帶來瞭新的機遇。 我們將深入探討以下幾個關鍵問題： 磁性摻雜劑的作用機製： 詳細分析如鈷、鐵、錳等過渡金屬摻雜劑如何引入未成對電子，形成磁矩，並通過載流子（如電子或空穴）或缺陷介導的交換相互作用，實現磁疇的形成和宏觀磁性的錶現。我們將區分不同摻雜劑濃度、生長製備方法對磁性強度和居裏溫度的影響。 缺陷誘導的磁性： 除瞭直接的金屬摻雜，本章還將深入探討材料中的各種缺陷（如氮空位、鎵間隙原子）對磁性的貢獻。這些缺陷可能成為磁性的“錨點”，或者通過改變局域電子結構，促進磁相互作用。 磁性各嚮異性與磁疇結構： 低維納米材料的形狀和尺寸對其磁性行為有著顯著影響。我們將探討納米綫、納米片的形狀各嚮異性如何導緻磁疇的取嚮，以及磁疇壁的形成和運動。 磁性與電子、光學性質的關聯： 磁性與材料的電子結構、光學性質之間往往存在著密切的耦閤。本章將闡述磁性如何影響材料的能帶結構、載流子輸運，以及如何通過磁光效應等現象進行探測和利用。 第四章：低維氮化鎵納米材料的磁性應用潛力 基於其獨特的磁性特性，低維氮化鎵納米材料在眾多前沿領域展現齣巨大的應用潛力。本章將探討這些潛力，並展望其未來的發展方嚮。 信息存儲： 室溫鐵磁性的氮化鎵納米材料為下一代高密度、高速度的磁性存儲器件提供瞭新的選擇。例如，利用磁疇的翻轉來實現數據的讀寫。 磁傳感器： 氮化鎵納米材料對外界磁場的變化高度敏感，可以用於製造高靈敏度的磁傳感器，應用於醫療診斷、環境監測、工業控製等領域。 自鏇電子學： 結閤其半導體特性，氮化鎵納米材料有望在自鏇電子器件中扮演重要角色，實現電子的自鏇信息傳輸和處理，構建更加高效的計算和信息處理平颱。 催化與生物醫學： 某些磁性氮化鎵納米材料可以作為磁性催化劑，通過外部磁場精確控製其位置和反應活性，提高催化效率。在生物醫學領域，磁性納米材料還可用於藥物靶嚮遞送、磁共振成像（MRI）造影劑等。 第五章：挑戰與展望 雖然低維氮化鎵納米材料的研究已取得顯著進展，但其廣泛應用仍麵臨一些挑戰。本章將總結當前研究中存在的不足，並對未來的研究方嚮進行展望。 可控性與規模化製備： 如何實現低成本、大規模、高質量的低維氮化鎵納米材料製備是實現商業化應用的關鍵。 穩定性與可靠性： 確保材料在實際應用環境下的長期穩定性和可靠性至關重要，尤其是在磁性保持和性能一緻性方麵。 理論與實驗的協同： 加強理論計算與實驗研究的結閤，更深入地理解摻雜改性與磁性起源之間的復雜關係，將有助於更有效地設計和開發新型功能材料。 新功能的探索： 持續探索低維氮化鎵納米材料在新能源、光電子、生物傳感等領域的更多潛在應用，將是未來研究的重要方嚮。 本書旨在為材料科學傢、物理學傢、化學傢以及相關領域的學生提供一個全麵、深入瞭解低維氮化鎵納米材料及其磁性機理的平颱。我們期望通過本書的闡述，激發讀者對這一迷人材料領域的進一步探索熱情，共同推動材料科學的進步，並為解決能源、環境和信息技術等重大挑戰貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

從敘事結構上來說，這本書的章節遞進關係處理得極其嚴謹，體現瞭作者陳國祥和王豆豆在學術研究上的長期積纍和係統規劃。它並非簡單地堆砌實驗結果，而是遵循著“提齣問題—理論分析—實驗驗證—機製深化”的清晰路徑展開。開篇部分可能著墨於低維GaN材料的製備挑戰，這是基礎；隨後迅速過渡到摻雜劑的選擇與引入效應，這是核心操作；最後，重點攻剋磁性這一復雜現象的物理本質，這是升華。這種層層遞進的邏輯，使得讀者在跟隨作者思路時，能夠建立起一個完整的知識框架。尤其是它對實驗誤差和不確定性的討論，沒有迴避科學研究中常見的“灰色地帶”，而是坦誠地分析瞭不同製備工藝對最終材料性能的敏感性。這種誠懇的態度，讓讀者在學習先進技術的同時，也理解瞭科學探索過程中的麯摺與必然，使這本書的教育意義遠遠超齣瞭單純的技術手冊範疇，更像是一份關於如何進行高水平材料研究的“方法論”指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版，從讀者的實用角度來看，也透露齣一種麵嚮專業領域的務實態度。紙張的質感厚重而可靠，符閤長期在實驗室或案頭閱讀時對耐用性的要求，這不像那些追求輕薄時尚的普及讀物。圖錶和數據部分的清晰度處理得非常到位，即便是那些密集的能帶結構圖和TEM（透射電子顯微鏡）圖像，也能保證在印刷後依然能分辨齣微小的特徵峰和晶格缺陷。我特彆欣賞作者在引用文獻和注釋上的規範性，每一個論點都有據可查，這極大地增強瞭內容的權威性和可信度。對於我這樣需要頻繁交叉比對不同研究成果的讀者而言，這種詳盡的索引係統簡直是福音。它不是那種快速翻閱就能獲取速食知識的書籍，更像是一份需要被反復研讀、標注、甚至攜帶到實驗颱上隨時參考的“技術手冊”。它所承載的信息密度之高，也意味著每一頁的價值都非常昂貴，促使讀者必須以一種敬畏的態度去對待書中的每一個字、每一個符號。

評分☆☆☆☆☆

這本《BF-低維氮化鎵納米材料摻雜改性及磁性機理》的書名光是看著就覺得信息量爆炸，充滿瞭高精尖的科學術語。我作為一個對材料科學領域略有涉獵的業餘愛好者，一開始被它深奧的標題吸引，但真正拿起書本後，纔發現內容比我想象的要復雜得多。書裏對氮化鎵（GaN）這種半導體材料的探討，深入到瞭納米尺度，這本身就意味著對晶格結構、界麵效應有著極其精密的分析。我特彆留意瞭關於“摻雜改性”的部分，作者似乎花瞭大篇幅去闡述如何通過引入不同元素來調控GaN的電子特性和結構穩定性，這種從微觀層麵到宏觀性能的邏輯推演，讓人不得不佩服作者在實驗設計和理論建模上的功底。不過，對於非專業人士來說，理解那些復雜的物理化學公式和譜學分析圖錶，簡直就是一場智力上的馬拉鬆。我感覺自己像是在攀登一座知識的高峰，每翻幾頁都需要停下來消化吸收，生怕錯過瞭一個關鍵的細節。總的來說，它像是一部為資深研究人員量身定製的工具書，要求讀者具備紮實的半導體物理基礎，纔能真正領略其核心價值。那種嚴謹的學術氛圍，透過書頁都能撲麵而來，讓人感受到科研的深度與不易。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是它在“磁性機理”的闡述上，展現瞭一種近乎哲學思辨的深度。我們都知道，氮化鎵通常被視為一種寬禁帶半導體，其磁性並非其固有屬性，因此，作者是如何將“磁性”這一概念巧妙地引入到這種材料體係中，並構建齣邏輯自洽的解釋模型，是這本書最引人入勝的地方。我猜想，這其中一定涉及瞭大量的缺陷工程、自鏇軌道耦閤理論，乃至量子電動力學的應用。書中對不同摻雜劑濃度下磁矩演化路徑的描述，簡直就像是一幅精細的拓撲圖，每一步的轉摺都對應著實驗中的一個關鍵觀察點。對於那些癡迷於探索材料潛在功能邊界的研究者來說，這本書無疑提供瞭一個全新的視角，它挑戰瞭我們對傳統半導體材料應用場景的固有認知。我個人雖然無法完全復現書中的所有計算，但光是閱讀這些關於自鏇態穩定性和磁有序性的論述，就足以讓人對接下來的納米磁性研究充滿期待，它為未來開發新型自鏇電子器件鋪設瞭理論基石。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象，在於它將“低維”這一前沿概念與“氮化鎵”這一成熟材料體係完美結閤後，所激發的巨大應用潛力。在當今的微納電子和光電子領域，對材料性能的提升往往需要依賴於維度效應的調控。書中的內容似乎預示著，通過對GaN納米綫的精細摻雜控製，我們或許能打開一扇通往更高效率、更低功耗器件的大門。我尤其關注瞭關於界麵能壘和量子限域效應如何影響載流子輸運的章節，這些描述讓人聯想到未來柔性電子設備或者超快光電器件的可能性。雖然具體的工程實現路徑還需要時間探索，但這本書提供瞭最堅實的理論基礎和最前沿的實驗數據作為支撐。它不僅僅是對現有技術的總結，更是一種麵嚮未來的“技術預言”。對於身處這個行業、肩負著技術突破使命的工程師和研究人員來說，閱讀此書更像是一種獲取“未來入場券”的過程，因為它深入探討瞭當前尚未完全解決的關鍵科學難題，並給齣瞭具有高度前瞻性的解決方案框架。