具体描述
The book describes RHEED (reflection high-energy electron diffraction) used as a tool for crystal growth. New methods using RHEED to characterize surfaces and interfaces during crystal growth by MBE (molecular beam epitaxy) are presented. Special emphasis is put on RHEED intensity oscillations, segregation phenomena, electron energy-loss spectroscopy and RHEED with rotating substrates.
科学前沿的开拓者：流变学与材料科学的深度融合 图书名称： 科学前沿的开拓者：流变学与材料科学的深度融合 作者： [此处可填写真实作者姓名，例如：张华、李明] 出版社： [此处可填写真实出版社名称，例如：科学出版社、高等教育出版社] --- 内容简介 本书旨在为科研人员、工程师、高级本科生及研究生提供一部关于现代流变学原理、实验技术及其在先进材料科学中应用的全面且深入的参考手册。我们聚焦于材料在变形和流动状态下的本构行为，探讨如何利用精密的流变学工具来揭示和预测复杂材料的微观结构与宏观力学性能之间的内在联系。 本书的结构设计遵循从基础理论到前沿应用的逻辑，力求内容既具有坚实的理论基础，又紧密贴合当前工业界和学术界面临的实际挑战。全书共分为六大部分，涵盖了流变学的核心知识体系，并特别强调了跨学科交叉带来的创新潜力。 第一部分：流变学基础与本构理论 本部分为后续深入研究奠定理论基石。我们首先详细阐述了应力、应变、应变率等基本概念在流体和粘弹性材料中的精确定义和张量表示法。随后，我们系统地回顾了经典的流体模型，如牛顿流体、幂律流体（Power-Law Fluid）以及Herschel-Bulkley模型。 重点章节深入探讨了粘弹性理论，包括线粘弹性（如Maxwell模型、Voigt模型）和非线性粘弹性（如K-BKZ模型、Prony级数）。对于粘弹性材料，我们详细分析了松弛时间谱和蠕变柔量，这些是理解材料时间依赖性行为的关键参数。此外，本书还专门辟出一章，详细介绍了非牛顿流体的多尺度建模，解释了剪切速率依赖性、触变性（Thixotropy）和抗剪增稠现象的分子/结构起源。 第二部分：先进流变学实验技术 流变学的生命力在于精确的实验测量。本部分详细剖析了现代流变仪的操作原理、数据采集与分析方法。我们不仅涵盖了标准的旋转流变仪（如平行板、锥板几何结构）的优缺点，还侧重介绍了用于测量复杂材料的先进技术。 振荡模式分析是理解材料粘弹特性的核心手段，本书详尽解释了储能模量 ($G'$) 和损耗模量 ($G''$) 的物理意义，以及如何通过频率扫描（Frequency Sweep）和温度扫描（Temperature Sweep）来绘制Master Curve，并利用时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）预测材料的长期行为。 对于固液两相体系，我们重点介绍了探针渗透测量（Pitting Measurement）和表面流变学（Interfacial Rheology），这些技术对于研究乳液、泡沫和胶体分散体的稳定性至关重要。此外，我们还讨论了如何将光学技术（如偏振光、小角X射线散射）与流变学测试同步进行（同步流变学），以实现对材料微结构变化的实时监测。 第三部分：高分子与软物质流变学 高分子材料是流变学研究的传统核心领域，但本书着眼于当前热点，如超支化聚合物、嵌段共聚物以及活性/动态共价键网络材料。 我们深入探讨了高分子溶液的临界稀溶液粘度，并结合DOI（Draining Effect）模型解释了链的构象变化。对于聚合物熔体，本书详细阐述了零剪切速率下的流变行为，并运用了Rouse模型和Zimm模型来解释不同分子量和拓扑结构对流变特性的影响。特别地，我们详细分析了聚合物加工过程中的剪切历史效应，包括取向和结晶诱导的流变异常。 在软物质方面，本书聚焦于活性胶体系统（Active Matter），如细菌悬浮液或自驱动粒子系统，探讨了这些系统如何偏离传统的平衡态热力学描述，并表现出独特的“活性”粘度。 第四部分：复杂流体与界面现象 本部分拓展了流变学在多相和多组分系统中的应用。我们详细研究了悬浮液和乳液的体积浓度依赖性，并利用Krieger-Dougherty模型和Fuchs-Seaton方程来精确预测高固含量体系的屈服应力。 泡沫和气凝胶的制备与稳定性是关键的工程挑战。本书分析了气液界面的表面粘弹性如何控制泡沫的寿命和稳定性，并介绍了如何通过添加表面活性剂和结构剂来调控这些界面性质。 在生物流体领域，本书探讨了血液、细胞膜、粘液等复杂流体的非牛顿特性，以及这些特性如何影响药物输送和体内生理功能。我们强调了微流控技术（Microfluidics）在模拟生理环境和进行高通量生物流变学筛选中的革命性作用。 第五部分：流变学在先进制造中的应用 本书的最后两部分将理论与实际工程应用紧密结合。本部分集中于新兴的增材制造和结构材料领域。 在3D打印技术中，流变学是决定打印精度和结构完整性的核心因素。我们详细分析了挤出式增材制造（Extrusion-based Additive Manufacturing）中使用的浆料（如陶瓷浆料、生物墨水）所需的精确粘度窗口和快速恢复能力（快速触变恢复）。此外，我们还探讨了光固化树脂在光聚合过程中的粘度变化，以及如何通过流变学控制层间粘合强度。 在复合材料制造中，流变学被用于优化纤维或纳米填料在基体树脂中的分散和铺层过程。我们阐述了如何利用流变学指导反应注射成型（RIM）和树脂传递模塑（RTM）过程，确保纤维浸润的均匀性和最终复合材料的无缺陷化。 第六部分：计算流变学与未来展望 本部分展望了流变学未来的发展方向，特别是计算模拟的崛起。我们介绍了分子动力学（MD）模拟和有限元方法（FEM）在预测复杂流体流动行为中的应用。 MD模拟：如何通过模拟流体单元的相互作用来推导出宏观尺度的本构方程。 FEM：在模具设计和工艺优化中，如何利用流变学数据输入到有限元软件中，以预测压力分布、剪切热积聚和最终产品的微观取向。 最后，本书对人工智能（AI）和机器学习（ML）在流变学数据分析中的潜力进行了探讨，展望了AI如何加速新材料的筛选和流变模型的建立过程。 总结： 《科学前沿的开拓者：流变学与材料科学的深度融合》是一本旨在超越传统教科书范畴的深度专业著作。它不仅梳理了流变学的经典理论框架，更聚焦于如何运用这些知识解决当前材料科学中最具挑战性的问题。本书的深度和广度，使其成为该领域研究者案头不可或缺的工具书。
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