现代物质结构研究方法（第2版） [Modern Methods of Studying Structure of Materials] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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翟秀静，周亚光 著

图书标签:

• 材料科学
• 结构分析
• 现代方法
• 材料结构
• X射线衍射
• 电子显微镜
• 光谱学
• 固体物理
• 晶体学
• 材料表征

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312032295

版次：2

商品编码：11402732

包装：平装

外文名称：Modern Methods of Studying Structure of Materials

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：354

字数：460000

正文语种

内容简介

　　《现代物质结构研究方法（第2版）》分光谱分析技术、能谱分析技术、显微分析技术3个章节，从研究物质的原子结构、分子结构、晶体结构和表面结构出发，系统地总结了物质结构研究的主要技术和方法，着重从原理、仪器构造、检测方法和应用范围等方面为深入学习各分析技术提供一条路径。
　　《现代物质结构研究方法（第2版）》可作为冶金、化学、化工、材料、环境和生化等相关学科的教学教材，也可作为相关学科研究人员的参考资料。

内页插图

目录

前言
第1章 光谱分析技术
1.1 穆斯堡尔谱
1.1.1 穆斯堡尔谱的基本原理
1.1.2穆斯堡尔谱仪的结构
1.1.3 穆斯堡尔谱的实验操作
1.1.4 穆斯堡尔谱的应用
参考文献
1.2 X射线衍射光谱
1.2.1 X射线产生的机理
1.2.2 X射线衍射学理论的发展
1.2.3 X射线发生装置
1.2.4 X射线衍射分析方法
1.2.5 X射线衍射分析的新发展
1.2.6 资料
参考文献
1.3 X射线荧光光谱
1.3.1 X射线荧光产生的机理
1.3.2 X射线荧光光谱仪的构造
1.3.3 X射线荧光分析的特点
1.3.4 X射线荧光衍射的分析方法
1.3.5 X射线荧光分析的应用
1.3.6 X射线荧光分析的发展
1 3.7 资料
参考文献
1.4 紫外一可见光谱
1 4 1分子吸收光谱的基础理论
1.4.2 光的吸收定律
1.4.3 紫外-可见光光度计的结构
1.4.4 分析方法
1.4.5 紫外可见光谱的应用
1 4.6 紫外可见吸收光谱的特点
参考文献
1 5红外光谱
1. 5.1 红外光谱技术的原理
1.5.2 红外光谱仪
1.5.3 红外光谱分析的样品制备
1.5.4 红外光谱的应用
1. 5.5 红外光谱的新技术
1.5.6 资料
参考文献
1.6激光拉曼光谱
1.6.1 拉曼散射的原理
1.6 2激光拉曼光谱与红外光谱比较
1.6 3激光拉曼光谱仪
1.6.4 激光拉曼光谱的应用
1 6 5拉曼光谱新技术
1.6 6资料
参考文献
1.7 电子顺磁共振光谱
1.7.1 顺磁共振光谱的原理
1.7.2 顺磁共振光谱仪的结构
1.7.3 顺磁共振光谱仪的操作
17.4 顺磁共振谱的应用
1.7.5 资料
参考文献
1.8 核磁共振光谱
1 8 1核磁共振谱的原理
1. 8.2 核磁共振谱仪的结构
1.8.3 核磁共振仪的实验操作
1.8 4核磁共振谱的应用
1.8.5 核磁共振的应用实例
1.8.6 核磁共振的新技术
1.8.7 资料
参考文献
1.9 质谱
1.9.1 质谱分析的基本原理
1.9.2 质谱仪的类型与结构
1 9.3 质谱分析的数据处理
1 9 4解析有机质谱的步骤
1 9 5质谱的应用
1.9.6 质谱分析新技术
1.9.7 资料
参考文献

第2章 能谱分析技术
2.1 X射线光电子能谱
2.1.1 X射线光电子能谱的基本原理
2.1.2 X射线光电子谱仪的结构
2.1.3 X射线光电子谱的应用
2.1.4 X射线光电子谱的特点
2.1.5 资料
参考文献
2.2 紫外光电子能谱
2.2.1 紫外光电子能谱的基本原理
2.2.2 紫外光电子能谱仪的结构
2.2.3 紫外光电子能谱的特点
2.2.4 紫外光电子能谱的应用
参考文献
2.3 俄歇电子能谱
2.3.1 俄歇能谱的基本原理
2.3.2 俄歇电子谱仪的结构
2 3 3俄歇谱的应用
2.3.4 俄歇谱的特点
2.3.5 资料
参考文献
2.4 卢瑟福背散射／沟道分析
2 4 1 卢瑟福背散射／沟道分析的基本原理
2 4.2 卢瑟福背散射／沟道分析仪的结构
……
第3章 显微分析技术

前言/序言

　　物质结构是研究物质的微观结构及结构与性能关系的科学，它的不断完善推动了物理、化学、生物和材料科学的发展。同时，物质结构的研究也伴随着先进分析检测技术的不断进步和发展。
　　材料科学发展到今天，结构的研究、性能的检测及各种性质的分析已构成科学技术的重要组成部分。利用物质的光谱、能谱和运用衍射、散射、透射等分析技术，深入研究物质的结构、性质、性能和组成已形成完整的知识体系。
　　本书共分为3个章节：
　　第1章光谱分析技术，共介绍9项分析方法，包括穆斯堡尔谱、X射线衍射光谱、X射线荧光光谱、紫外可见光谱、红外光谱、激光拉曼光谱、电子顺磁共振光谱、核磁共振光谱和质谱。
　　第2章能谱分析技术，共介绍5项分析方法，包括X射线光电子能谱、紫外光电子能谱、俄歇电子能谱、卢瑟福背散射/沟道分析和二次离子质谱。
　　第3章显微分析技术，共介绍j项分析方法，包括电子探针x射线微区分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析、扫描隧道显微分析和原子力显微分析。
　　本书第1版干1996年出版，是作者多年从事冶金、材料和化学等专业研究生教学的教案。研究生在论文研究过程中，需要了解和采用多种检测方法，包括各种光谱分析、能谱分析和各种显微镜的运用.但学习时间有限，他们需要一门包括多项物质结构研究的基础内容的课程，用于指导他们的科研工作。于是，作者在总结了教学笔记和科研成果的基础上，出版了《现代物质结构研究方法》，并请中国工程院院士邱竹贤教授作了序。

《材料科学的微观图景：探索与解析》 本书是一部深入探讨现代材料结构研究方法的高阶科普读物，旨在为广大对材料科学感兴趣的读者，尤其是本科生、研究生以及相关领域的专业人士，提供一个清晰、全面且富有洞察力的视角，去理解和掌握那些揭示物质微观奥秘的关键技术。本书并非一本僵化的教科书，而是力求以生动、易懂的语言，将那些看似复杂的技术原理和应用场景娓娓道来，激发出读者对材料结构研究的浓厚兴趣，并为其深入探索打下坚实的基础。 在当今科学技术的飞速发展中，材料科学无疑扮演着举足轻重的角色。从微电子器件的精密构造，到航空航天材料的极端性能，再到生物医学工程中与人体组织兼容的新材料，这一切的背后，都离不开对材料微观结构深刻的理解。微观结构，这个在原子、分子乃至晶格层面的精确排布和相互作用，直接决定了材料宏观性能的方方面面，如力学强度、导电性、光学特性、化学稳定性等等。因此，掌握一套先进、有效的材料结构研究方法，就如同拥有了一把打开物质世界大门的金钥匙。 本书的编写，正是基于这一核心理念。我们深知，对于许多读者而言，“研究方法”这个词汇可能带有一定的技术门槛，容易让人望而却步。为此，本书在内容编排上，力求做到由浅入深，循序渐进。我们将从最基础的结构概念出发，逐步引入各种先进的表征技术，并结合丰富的实例，展示这些技术在解析实际材料问题中的强大威力。 一、 结构世界的基石：理解与可视化 在深入介绍具体的研究方法之前，本书会首先回顾并深化读者对材料结构基本概念的理解。这包括了原子尺度上的键合类型、晶体结构的描述（如点阵、基元、晶面、晶向）、非晶态结构的特点，以及缺陷（如空位、间隙原子、位错、晶界）对材料性能的影响。清晰地掌握这些基础知识，是理解后续更复杂表征技术的前提。 接着，我们将重点介绍那些能够“看见”微观结构的技术。其中，X射线衍射（XRD）作为一种经典且应用广泛的技术，自不必多言。本书将不仅仅停留在其基本原理介绍，更会深入探讨不同类型的XRD技术，如粉末衍射、单晶衍射、薄膜衍射等，以及它们在晶体结构解析、相成分分析、织构测量、残余应力测定等方面的具体应用。我们将阐述如何通过衍射峰的位置、强度和宽度，解读出物质的晶格常数、空间群、衍射角度与晶面间距的关系，进而推断出材料的物相构成。 透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）是另外两项至关重要的微观成像技术。TEM能够穿透极薄的样品，提供原子尺度的分辨率，揭示晶格像、位错线、晶界结构等细节。本书将详细介绍TEM的成像模式（明场、暗场、高分辨透射电子显微镜HRTEM）、电子衍射分析（用于晶体结构和取向的确定），以及其在研究纳米材料、晶体缺陷、相变过程中的重要作用。 SEM则通过扫描电子束与样品表面的相互作用产生二次电子、背散射电子等信号，来成像样品的表面形貌和成分分布。本书将重点介绍SEM的成像原理、不同探测器的作用（如二次电子探测器SED、背散射电子探测器BSED），以及其在表面形貌观察、颗粒尺寸分析、成分初步判断等方面的应用。此外，我们还会结合能量色散X射线光谱（EDS/EDX）和波长色散X射线光谱（WDS）等原位元素分析技术，阐述如何通过SEM/TEM实现形貌与成分的联用分析，获得更全面的信息。 二、 探究原子与电子的语言：光谱与衍射的深度解读 除了直接成像，许多先进的研究方法是通过激发材料中的原子或电子，并分析它们响应的信号来获得结构信息的。X射线光电子能谱（XPS）便是其中的佼佼者。XPS利用X射线照射样品表面，激发出的光电子的能量与束缚能相关，从而揭示出表面的元素组成、化学态和氧化态。本书将深入讲解XPS的测量原理，如何通过峰位和谱峰的解析来识别不同的化学环境，例如金属的氧化还原状态、表面官能团的性质等，这对于表面科学、催化、腐蚀研究等领域至关重要。 俄歇电子能谱（AES）与XPS类似，同样是表面分析技术，但其激发源和信号产生机制有所不同。本书将对比AES和XPS的优劣，并重点介绍AES在超高真空环境下的表面成分分析和微区成分分析方面的应用。 紫外光电子能谱（UPS）则主要用于探测材料的价带电子结构，这对于理解材料的导电性、光学性质以及与光、电子的相互作用具有重要意义。本书将介绍UPS的原理，以及如何通过分析价带电子的能量分布来推断材料的能带结构。 二次离子质谱（SIMS）是一种非常灵敏的表面和薄层分析技术，它通过溅射样品表面，分析产生的二次离子来确定元素的种类和含量。本书将重点介绍SIMS在痕量元素分析、同位素比值测定、深度剖析以及元素分布成像方面的能力，特别是在半导体、地质学、材料表面污染检测等领域。 拉曼光谱（Raman Spectroscopy）和红外光谱（IR Spectroscopy）是两种基于分子振动的信息获取技术。拉曼光谱通过分析入射光被样品散射后产生的非弹性散射光（拉曼散射），来揭示分子的振动模式，从而鉴定物质的化学成分、晶体结构，甚至分析分子键的强度和对称性。本书将阐述拉曼光谱的原理，介绍其在材料识别、相变监测、应力分析、纳米材料研究等方面的应用。 红外光谱则通过测量材料对红外光的吸收情况来识别物质。不同化学键和官能团对特定波长的红外光具有选择性吸收，这使得红外光谱成为鉴定有机物和无机物、分析化学键性质的有力工具。本书将介绍红外光谱的原理，及其在聚合物分析、生物材料研究、表面官能团识别等方面的应用。 三、 聚焦原子排列与电子状态：衍射与光谱的综合运用 除了上述相对独立的技术，本书还将强调不同技术之间的协同作用，以及如何将它们综合运用以解决复杂的材料科学问题。例如，同步辐射光源提供的高强度、可调谐的X射线，极大地拓展了X射线衍射和光谱技术的应用范围，使得我们能够进行更精细的结构分析，甚至在原位条件下研究材料的结构演变。 同步辐射X射线衍射（SR-XRD）可以提供更高的分辨率和更强的衍射信号，能够解析更复杂的晶体结构，研究微小样品或低维材料。同步辐射X射线吸收光谱（XAS），包括近边吸收结构（XANES）和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS），可以提供原子局域结构、价态和配位环境的信息，与XPS等技术互为补充。 中子衍射是另一种重要的衍射技术，它利用中子的磁矩和核相互作用来探测原子结构。与X射线衍射相比，中子衍射在探测轻原子（如氢）、磁性材料结构等方面具有独特的优势。本书将介绍中子衍射的原理，以及它在晶体结构、磁结构、应力分析等方面的应用。 四、 探索材料的内部细节：无损检测与成像技术的扩展 在某些情况下，对材料进行无损检测和三维成像显得尤为重要。计算机断层扫描（CT）技术，包括X射线CT和中子CT，能够对材料进行非破坏性的三维结构成像，揭示材料内部的缺陷、孔隙、相分布等信息。本书将介绍CT技术的原理，以及其在材料内部结构分析、质量控制、失效分析等方面的应用。 声发射（AE）技术则是一种监测材料在加载过程中产生的瞬态弹性波的方法。通过分析声发射信号的特征，可以了解材料内部的损伤机制，如裂纹萌生、扩展、断裂等。本书将介绍声发射的原理，以及其在材料力学性能监测、结构健康监测等方面的应用。 五、 结语：未来的展望与学习路径 本书的最后一章，将对当前材料结构研究方法的发展趋势进行展望，并为读者提供进一步学习和深入研究的建议。我们将强调跨学科合作的重要性，以及新兴技术（如人工智能、大数据分析）在材料结构研究中的潜力。 总而言之，本书旨在为读者构建一个清晰、系统且富有启发性的材料结构研究方法框架。我们希望通过深入浅出的讲解和丰富的实例，帮助读者理解每一种技术的独特价值，掌握其基本原理和操作要领，并能够根据具体的科研问题，选择和运用最合适的研究手段。无论您是材料科学领域的初学者，还是希望拓展研究视野的资深研究者，相信本书都能为您带来有价值的启迪和收获，一同踏上探索物质微观世界的精彩旅程。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对材料科学充满好奇的本科生，我正在积极地为未来的研究方向做准备。我偶然发现了这本《现代物质结构研究方法》，它吸引我的地方在于它的实用性。我了解到这本书会介绍多种不同的技术，用来“看”清楚物质的内部结构，这对我来说是一个非常新颖的概念。我一直对纳米材料的特性很感兴趣，而我知道要理解这些微观结构的形成和演变，就需要借助一些非常精密的仪器。我希望这本书能够用相对易懂的方式，解释清楚这些复杂的技术原理，并且通过一些图示或者案例，让我能够直观地理解它们的作用。如果书中能够包含一些不同类型材料（比如金属、陶瓷、聚合物）的结构分析实例，我会觉得非常有启发性。我担心一些专业书籍过于晦涩难懂，但“研究方法”这个词让我觉得这本书可能更侧重于“怎么做”以及“为什么这样做”，这正是我目前所需要的。我希望能通过阅读这本书，对材料的微观世界有一个初步的认识，并为我以后选择具体的研究方向打下基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“第2版”字样让我感到很安心，这意味着内容已经经过了更新，能够反映当前科学研究的最新进展。我目前在一家科研机构从事基础材料研究，经常需要查阅最新的技术文献来指导我的实验。我知道，要理解和开发新型功能材料，就必须掌握最先进的结构表征技术。《现代物质结构研究方法》听起来正是我所需要的。我尤其关心书中是否会介绍一些新兴的、具有前沿性的研究技术，例如在原子尺度上进行成像和分析的方法，或者用于研究动态过程（如相变、化学反应）的表征手段。我希望这本书不仅能提供理论上的指导，还能在实验操作的细节、数据处理的技巧，甚至是在仪器选择和优化方面给出一些实用的建议。毕竟，在实验中遇到的各种难题，往往需要通过对方法论的深刻理解来解决。我期待这本书能够帮助我拓宽视野，掌握更强大的工具，从而在我的研究领域取得更大的突破。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《现代物质结构研究方法》的标题印象深刻，它听起来是一本能帮助我打开新视野的书。我是一名历史学专业的学生，虽然我的研究领域与科学技术看似相去甚远，但我对物质的演变和人类认识物质的过程本身非常着迷。我知道，人类社会的发展在很大程度上是由对物质的认识和利用驱动的。这本书介绍的“研究方法”，一定包含了许多古代和现代科学家探索物质奥秘的智慧结晶。我很好奇，在古代，人们是如何在没有现代先进仪器的条件下，来推断物质的结构和性质的？而到了近代，那些伟大的发现，比如原子、分子、晶体结构等等，又是如何一步步被揭示出来的？这本书会不会涉及到一些历史性的实验，以及那些改变我们对物质看法的关键性发现？我希望这本书能够提供一些历史性的视角，让我了解科学方法的演变，以及人类探索物质世界的漫长而精彩的旅程。即使我不能完全理解那些复杂的科学原理，但能够窥见科学探索的逻辑和发展脉络，对我来说就已经非常有意义了。

评分☆☆☆☆☆

我是一名经验丰富的材料工程师，在行业内工作多年，主要负责新材料的开发和现有材料性能的优化。虽然我日常工作中接触的大多是材料的宏观性能和应用，但对于支撑这些性能的微观结构，我一直保持着浓厚的兴趣和学习的愿望。《现代物质结构研究方法》这本书的出现，对我来说，无疑是一个深入了解材料内部世界的绝佳机会。我期望这本书能够系统地介绍各种表征技术的原理、适用范围以及优缺点，更重要的是，它能够结合实际的工业应用场景，说明这些技术是如何帮助我们解决实际问题的。例如，在开发一种新型耐高温合金时，了解其晶体结构、缺陷分布以及相变行为至关重要，而这些都需要先进的结构分析技术来支撑。我希望这本书能够提供一些关于如何选择最适合特定材料和特定问题的研究方法的指导，以及如何有效地分析和解释获得的复杂数据。毕竟，在竞争激烈的工业界，快速准确地理解材料的结构-性能关系是取得成功的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种沉稳而专业的感觉，虽然我还没有深入阅读，但单凭这份质感，我就对接下来的内容充满了期待。我是一名研究材料科学的博士生，目前正在寻找能够深化我对各种材料结构分析技术的理解的参考书。我听说了“现代物质结构研究方法”这本书，它似乎涵盖了从 X 射线衍射到电子显微镜，再到光谱学等一系列关键的表征手段。虽然我一直以来都接触这些方法，但总觉得在理论深度和实际操作的细节上还有提升的空间。我尤其关心这本书是否能提供一些前沿的研究案例，或者对一些经典方法的最新进展进行详细的阐述。毕竟，材料科学日新月异，掌握最新的技术工具对于做出有突破性的研究至关重要。这本书的标题“第2版”也暗示着它经过了更新和修订，这让我对内容的时效性感到安心。我希望这本书能够不仅仅停留在理论的讲解，更能提供一些实用的技巧和注意事项，帮助我更好地理解实验数据的解读，甚至在实验设计上获得启发。我很期待它能成为我研究路上的得力助手。