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Ronald Bonewitz & 著

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出版社： DK Publishing Dorling ...

ISBN：9781405328319

商品编码：1191520078

包装：精装

外文名称：Rocks and Minerals

出版时间：2008-02-01

页数：360

正文语种：英语

图书基本信息

Rocks and Minerals
作者： Ronald Bonewitz;
ISBN13： 9781405328319
类型： 精装
语种： 英语（English）
出版日期： 2008-02-01
出版社： DK Publishing (Dorling Kindersley)
页数： 360
重量（克）： 1224
尺寸： 23.876 x 18.796 x 3.048 cm

商品简介

Helps you learn how to identify more than 450 rock and mineral specimens through stunning photographs and detailed characteristics. This guide to rocks, minerals, crystals and gemstones presents fascinating stories behind the world's natural treasures from the Hope diamond to the Great Mogul emerald.

探秘宇宙的微观结构：一部关于晶体学、地质学与材料科学的深度导览 书名：晶体世界的奥秘与前沿应用 作者：[虚构的资深地质学家兼材料科学家姓名，例如：艾德里安·范德比尔特 教授] 导言：超越地表的物质基石 本书《晶体世界的奥秘与前沿应用》并非一本面向初学者的矿物图鉴，也无关乎那些在河床上可以轻易拾取的岩石样本。相反，它是一部深入探讨物质在原子尺度上排列规律、结构演变及其在现代高科技领域中扮演关键角色的专业著作。我们的焦点集中在“晶体学”这一核心科学——理解物质如何以周期性、高度有序的方式构建自身，以及这种内在结构如何决定了宏观的物理、化学和机械性能。 从古代文明对宝石的迷恋，到当代半导体、超导材料乃至生物分子机器的构建，晶体结构一直是理解自然界与工程创新的基石。本书旨在为地质学家、材料科学家、物理学家以及对固体物理有浓厚兴趣的工程师提供一个全面、深入且高度专业化的知识框架。 第一部分：晶体学的理论基石与对称性原理 本部分将系统梳理晶体学的基本概念，为后续的深入探讨奠定坚实的理论基础。 第一章：点阵、晶胞与布拉维格：结构的基础语言 我们将从抽象的数学结构开始——无限延伸的周期性点阵（Lattice）。详细阐述如何通过基矢定义晶胞（Unit Cell），并区分原始晶胞与魏格纳-赛茨晶胞。重点解析布拉维格（Bravais Lattices）的十四种类型及其在三维空间中的几何意义。我们将探讨米勒指数（Miller Indices）如何精确地描述晶面和晶向，这是理解衍射现象和晶体生长方向的关键工具。 第二章：对称性：晶体的内在秩序 对称性是晶体学的灵魂。本章将深入探讨群论在描述晶体对称性中的应用。我们将系统介绍旋转轴、反射面、反演中心和旋量轴等元素，并最终归纳出三十二种晶体点群。随后，我们将过渡到空间群（Space Groups）的概念，解释如何将平移对称性纳入考虑，从而导出全部两百三十种可能的晶体空间群，这是对所有已知晶体结构进行分类的终极工具。 第三章：晶体缺陷的哲学：从完美到功能 一个“完美”的晶体在物理上是难以实现的，而正是这些“缺陷”赋予了材料实际的特性。本章将详细分析零维（点缺陷如空位、间隙原子、取代杂质）、一维（位错）、二维（晶界、堆垛层错）以及三维（孔隙、夹杂物）缺陷的形成机制、对机械性能（如塑性变形、硬度）的影响，以及如何通过控制这些缺陷来调控材料的电子和光学性质。 第二部分：结构解析技术与计算模拟 了解结构离不开精确的观测手段。本部分聚焦于现代晶体结构确定和理论预测的主流技术。 第四章：X射线衍射的物理基础与实践 X射线衍射（XRD）是结构解析的黄金标准。我们将从布拉格方程的物理推导出发，解释衍射峰的形成机理。内容涵盖单晶衍射（用于确定完整结构）和粉末衍射（用于相鉴定和定量分析）的实验设计、数据采集与解析流程。重点讨论谢勒公式（Scherrer Equation）在纳米晶体尺寸估算中的应用。 第五章：电子衍射与中子散射 电子衍射（如TEM中的SAED）在薄膜和纳米材料分析中的独特优势将被详述，尤其是在确定局部晶体取向和界面结构方面。中子散射作为一种互补技术，因其对轻元素（如氢）的敏感性和穿透力，在磁性结构和含氢化合物的研究中的关键作用也将被深入剖析。 第六章：第一性原理计算：原子尺度的预测 本章转向计算科学。我们将探讨密度泛函理论（DFT）在晶体结构预测中的核心地位，包括如何计算晶格常数、键长、结合能和电子态密度。通过对高压下相变的计算模拟，展示理论计算如何指导实验探索。 第三部分：晶体结构的演化与功能实现 本部分将理论与应用相结合，探讨晶体结构如何影响材料的宏观功能。 第七章：晶体生长动力学与相变 晶体生长过程是原子从无序到有序的宏观体现。我们将分析成核理论（均相与非均相）和晶体生长速度的依赖性（如驱动力、温度梯度）。深入探讨热力学控制下的固态相变（如马氏体转变、析出强化）和动力学限制下的转变，这些过程是理解热处理和冶金学的关键。 第八章：功能性晶体材料的结构-性能关系 本章是本书的高潮，展示晶体结构如何直接转化为功能。 压电与铁电材料： 探讨晶体中非中心对称结构如何产生电偶极矩，及其在传感器和存储器中的应用。 半导体物理： 分析晶体能带结构的形成，以及掺杂（杂质的晶体学位置）如何改变费米能级，从而控制载流子迁移率。 拓扑绝缘体： 介绍拓扑不变量如何与晶体对称性挂钩，在保持高导电性的同时具备内部绝缘的独特性质。 高熵合金： 探讨多组分体系中局部结构无序性如何提升材料的稳定性和机械韧性。 第九章：非晶态固体与准晶体：有序的边界 为了更全面地理解晶体，必须审视其对立面。本章将区分玻璃态（无长程有序）与晶体（长程有序）。随后，重点研究准晶体（Quasicrystals）——具有长程有序但缺乏周期性的结构，它们在空间群理论之外的对称性（如五重对称）对材料特性的影响。 结语：面向未来的结构工程 本书总结了晶体学作为一门横跨基础科学和工程技术的学科的广阔前景。从原子尺度的精确控制到宏观尺度的新型材料设计，对晶体结构的深刻理解是未来所有固体技术创新的原动力。 目标读者： 本书适合研究生、博士后研究人员，以及在材料科学、凝聚态物理、矿物学、化学工程领域工作的专业人士。阅读本书需要具备基础的固体物理和晶体化学背景。 附录： 数学工具箱（群论基础、傅里叶变换在衍射中的应用）、常用晶体结构数据库索引。

评分☆☆☆☆☆

关于那本《宇宙碎片的低语：矿物在行星形成中的角色》，我最大的感受是它的视角之广阔，简直是从宇宙尺度来审视我们脚下的岩石。这本书突破了传统岩石学主要关注地球内部的局限，而是将重点放在了陨石、月岩以及其他行星体的矿物组成上。作者用极具说服力的笔触，解释了不同温度和压力条件下，星际尘埃如何凝聚成原始太阳星云中的微小晶体，以及这些晶体如何构成了我们现在所见地球岩石的最基本单元。这种“从天而降”的视角，使得对地球上常见矿物的讨论也充满了新意，比如解释了地球内部的“超级离子导电性”是如何受到早期吸积过程中捕获的非亲和性元素的影响。书中对同位素定年的技术介绍也相当到位，让读者明白科学家是如何通过这些微小的“时钟”来重建地质事件的序列。它成功地将地质学与天文学、行星科学紧密地结合起来，拓宽了对“矿物”定义的边界。读完后，我感觉自己不再仅仅是一个地球的居民，而是宇宙演化长河中的一粒尘埃，对物质的起源充满了更深层次的思考。

评分☆☆☆☆☆

这本《地球的脉动：岩石与矿物的奥秘之旅》简直是为我这种户外探险爱好者量身定做的科普读物！书中的插图色彩饱和度极高，那些晶体的特写镜头简直让人心痒，恨不得立刻拿起放大镜冲向最近的采石场。作者对地质年代的叙述，那种宏大叙事感，一下子就把我带回到了数百万年前，想象着火山喷发和板块漂移的壮阔场景。特别是关于变质岩形成过程的描述，简直就像一部史诗电影，从沉积到挤压、再到高温高压下的蜕变，逻辑清晰又引人入胜。我尤其欣赏它在介绍常见矿物如石英和长石时，并没有停留在枯燥的化学式上，而是深入探讨了它们在建筑材料和电子工业中的实际应用，这种知识的跨界衔接让我受益匪浅。书中关于岩石圈板块构造的章节，用非常生动且易于理解的类比，解释了地震和海啸的成因，哪怕是对地质学一窍不通的新手也能迅速抓住核心概念。读完这部分，我感觉自己对脚下的土地有了全新的敬畏之心，每一次踩踏都仿佛能感受到地球深处那永不停歇的能量。如果硬要说缺点，或许是关于一些稀有矿物的微观结构分析略显理论化，但对于整体的阅读体验来说，瑕不掩瑜，它成功点燃了我对自然科学探索的热情。

评分☆☆☆☆☆

拿到《大地深处的低语：矿物晶格与岩石演化史》这本书时，我原本是抱着“应付一下”的心态，毕竟我对“XX与XX”这类标题的书籍通常持保留态度，总觉得内容会比较散碎。然而，这本书的结构严谨得令人称奇。它仿佛遵循着一套严密的化学和物理定律，从原子层级的排列构建，逐步推导出宏观的矿物形态和岩石的物理性质。作者对矿物学部分的处理极其专业，详细解析了硅酸盐矿物家族的复杂性，每种矿物的晶系、硬度、解理面都在图表中被精确标注和对比，数据详实到令人叹服。更让我惊喜的是，它并非高冷的技术手册，而是巧妙地穿插了许多历史故事，比如某位地质学家是如何在艰苦的环境中发现了一种新矿物，或者某个特定岩石如何被古代文明用于工具制造。这种历史的厚重感与科学的精确性完美结合，让阅读过程充满了发现的乐趣。我特别喜欢其中关于宝石学的一些探讨，关于色散和折射率的讲解，虽然技术性强，但作者的文笔非常流畅，像是在与一位经验丰富的行家对弈，让你在学习硬知识的同时，思维也得到了极大的锻炼。这本书无疑是为那些追求深度和系统性的读者准备的。

评分☆☆☆☆☆

这本书——暂且称它为《晶莹世界与岩石编年史》吧——给我的感觉就像是打开了一个古老博物馆的珍藏目录，每一页都闪耀着不同时代的光芒。它的叙事风格极其浪漫主义，充满了对自然之力的歌颂。作者似乎更关注“美学”与“哲学”层面，探讨了岩石如何成为人类文化和艺术表达的一部分。例如，书中有一章专门讲述了不同文化中对“玉”的崇拜，从东方对温润的追求到西方对钻石光芒的痴迷，这种跨文化的视角非常新颖。在介绍火山岩时，作者没有过多纠缠于玄武岩和花岗岩的化学差异，而是用诗意的语言描绘了熔岩流淌、冷却凝固的过程，仿佛能听到地壳的呼吸声。关于矿物的描述，也充满了感性的色彩，比如描述黄铁矿的“愚人金”，不仅指出了它与金的区分，还探讨了这种“相似性”在人类贪婪心理中的投射。虽然在严谨的分类学上可能略显松散，但对于培养读者对地球科学的感性认识和人文关怀，这本书无疑是上乘之作。它让你在欣赏一块石头时，不仅看到它的物质构成，更能感受到它所承载的漫长历史和文化寓意。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本《地质构造的秘密：从沙粒到山脉的蜕变》与其说是一本书，不如说是一份详尽的、高清晰度的地质解剖报告。它的学术严谨性达到了一个令人敬畏的程度，每一个断层、褶皱和构造单元的描述都基于最新的地球物理学模型。书中大量的剖面图和三维地质模型图，清晰地展示了区域构造演化的路径，即便是那些极其复杂的逆冲断层系统，也能通过书中的图示被清晰地“拆解”分析。对于正在进行地质制图或野外考察的专业人士来说，这本书简直是案头的必备工具书。它对“岩石圈”、“软流圈”等概念的阐述，完全是站在现代板块构造理论的最前沿，信息密度非常高，阅读时需要高度集中注意力，因为它几乎不提供“闲聊”式的过渡。我特别欣赏它在讨论变质梯度时所采用的相图分析，虽然复杂，但作者对各个矿物共生组合的解释环环相扣，逻辑链条密不透风。这本书的价值在于其精准性和无可辩驳的科学性，它不取悦读者，只提供真知，是那种需要反复研读、查阅的深度参考资料。