Long-Range Charge Transfer in DNA II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Schuster, G. B. (EDT)/ Beratan, D. (CON)/ Berlin, Y. A. (CON)/ Burin, A. L. (CON)/ Cai, Z. (CON)/ Co

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:

价格:249

装帧:HRD

isbn号码:9783540201311

丛书系列:

图书标签:

• 2014
• DNA
• 电荷转移
• 长程
• 生物物理学
• 分子生物学
• 纳米科学
• 光物理学
• 氧化还原反应
• 生物电子学
• DNA损伤

现代材料科学中的先进光谱学技术 本书聚焦于当前材料科学前沿领域中，用于深入表征和理解物质结构与动态过程的关键先进光谱学方法及其最新进展。 本书旨在为高年级本科生、研究生以及材料研究领域的专业人员提供一个全面且深入的视角，涵盖从基础理论到尖端应用的广泛内容。 本书的叙述结构清晰，首先奠定了理解复杂材料体系所需的光谱学基础，随后详细剖析了多项关键的、具有突破性的技术，并探讨了它们在解决当代科学难题中的实际应用。 第一部分：光谱学基础与数据解析 本部分首先回顾了量子力学中分子轨道理论和振动光谱的经典理论基础，确保读者对电磁波与物质相互作用的基本原理有扎实的理解。 第一章：电磁辐射与物质的相互作用 本章详细讨论了光与物质相互作用的基本物理图像，包括吸收、发射、散射以及荧光等过程的截面和速率理论。重点分析了偶极矩近似在红外和拉曼光谱中的适用性，并引入了更高阶的相互作用项，如四极矩作用，以解释在特定对称性条件下才能观察到的现象。本章还探讨了自然线宽与寿命的内在联系，为后续的动力学研究奠定理论基础。 第二章：振动光谱学的深入解析：FT-IR 与高分辨率拉曼 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）作为结构确定的核心工具，在本章得到详尽阐述。我们不仅讨论了经典的光谱解析方法，如峰位、强度和带宽的定量分析，还深入探讨了高分辨率和二维红外（2D-IR）光谱在解析复杂混合物中特定官能团环境方面的优势。在拉曼光谱方面，本章侧重于共振拉曼效应（RRS）的机制，特别是当激发波长与电子跃迁能级匹配时，如何通过增强特定振动模式的信号来获取精细的结构信息。本章还引入了表面增强拉曼散射（SERS）的增强机理，包括电磁增强和化学增强的相对贡献。 第三章：电子光谱：UV-Vis、荧光与圆二色性 电子跃迁是理解分子和固体能带结构的关键。本章详细分析了紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱的意义，特别是对有机分子和半导体材料带隙的确定。荧光光谱部分，我们超越了简单的斯托克斯位移分析，重点研究了激发态分子内质子转移（ESIPT）、电荷转移（CT）态的形成，以及时间分辨荧光技术（TRPL）如何揭示激发态的衰变动力学。圆二色性（CD）光谱作为手性分子和生物大分子结构分析的强大工具，其理论基础和对二级、三级结构的敏感性被详细剖析。 第二部分：高空间与时间分辨率技术 本部分聚焦于那些能够突破传统衍射极限或实现飞秒级时间分辨的先进技术，它们是探索材料动态过程和异质结构的关键。 第四章：扫描探针显微镜中的光谱集成：STM/AFM 结合 本章探讨了如何将光谱学功能集成到扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）中，以实现原子尺度的功能表征。重点介绍了扫描隧道光谱（STS），特别是其局域态密度（LDOS）测量能力。我们详细讨论了电子隧道效应的理论模型，以及如何利用进阶的振动分析技术，如非弹性电子隧道光谱（IETS），来识别单个分子或吸附位点的振动模式。此外，本文还探讨了新型的拉曼技术（如TERS）如何结合针尖增强效应，实现超越衍射极限的表面分子振动成像。 第五章：超快光谱学：时间分辨技术的飞跃 超快光谱学是研究物质瞬态现象的基石。本章深入探讨了飞秒激光技术，包括锁模、参量放大以及频率梳的原理。核心内容集中于： 瞬态吸收光谱（TA）：如何利用泵浦-探测方案实时追踪电子在能级间的弛豫、载流子的扩散和激子的湮灭过程。 二维电子光谱（2DES）：作为TA光谱的延伸，2DES 能够提供关于相干性、能量传递路径以及激发态耦合的非线性信息，是理解复杂多电子系统的关键。本章将通过具体的案例分析，展示 2DES 如何区分串联过程和并行过程。 太赫兹时域光谱（THz-TDS）：着重于研究分子间的低频振动、晶格振动以及太赫兹波在介质中的传输特性，这对于研究水合作用、聚合物弛豫和半导体载流子输运至关重要。 第三部分：环境敏感性与复杂体系应用 本部分将理论与前沿应用相结合，探讨了光谱学技术如何适应和揭示在复杂环境（如溶液、界面、极端条件）下材料的真实行为。 第六章：溶液与界面的光谱学挑战 许多重要的化学反应和材料过程发生在溶液或固-液界面。本章分析了溶剂化效应（如溶剂笼效应、氢键网络）对分子能级和光谱特征的影响。我们讨论了如何利用溶剂极性依赖的溶剂致变色（Solvatochromism）来量化界面极性。此外，本章还深入研究了表面敏感技术，例如： 表面等离子体共振（SPR）：用于实时监测分子吸附和构象变化。 第二谐波产生（SHG）：作为一种本质上对界面和非中心对称结构敏感的技术，它如何提供关于界面分子排列的独特信息。 第七章：高压与低温下的原位光谱学 探索材料在极端条件下的物性变化是新材料发现的重要途径。本章详细介绍了如何将光谱设备（FT-IR, 拉曼, 荧光）与金刚石对顶砧（DAC）和低温制冷机结合，进行原位高压、低温研究。重点讨论了压力诱导的晶格畸变、相变以及电子结构的变化如何通过光谱峰位的蓝移或红移、新的振动模式的出现来精确捕捉。案例研究将涵盖高压下氢化物材料的结构演变。 第八章：多尺度光谱数据的整合与数据科学 现代光谱实验产生海量多维数据。本章不再局限于单一技术的解析，而是探讨了如何利用先进的数据处理方法来整合来自不同尺度光谱技术（从原子尺度 STS 到宏观的 XRD）的信息。内容包括： 多元曲线分解（MCR）：用于从重叠的光谱集合中分离出纯组分的光谱特征。 机器学习在光谱分类与回归中的应用：如何利用神经网络模型对复杂的、高维度的光谱数据进行快速、高精度的预测和模式识别，加速材料的筛选过程。 总结 本书通过对基础理论的严谨梳理和对尖端实验技术的细致剖析，旨在培养读者批判性地分析和设计光谱学实验的能力。它不仅是一本技术手册，更是一部关于如何利用光探测量子世界奥秘的指南。

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