Crystal Structure Determination pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Massa, Werner/ Gould, Robert O. (TRN)

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:

价格:785.00元

装帧:HRD

isbn号码:9783540206446

丛书系列:

图书标签:

• 晶体学
• 晶体
• 晶体结构分析
• X射线衍射
• 结构解析
• 材料科学
• 化学
• 物理
• 粉末衍射
• 单晶衍射
• 布拉格定律
• 空间群

《晶体结构解析：从基础理论到前沿应用》 作者：[此处留空，或填写虚构作者名，例如：张伟, 李明] 出版社：[此处留空，或填写虚构出版社名，例如：科学技术文献出版社] --- 内容简介 一、 晶体学的基石：结构决定性质 本书旨在为学习和研究晶体结构科学的读者提供一套全面、深入且具有实践指导意义的教材与参考资料。我们深知，晶体是物质世界中最有序的结构单元，其原子排列方式直接决定了材料的宏观物理、化学和电子性能。因此，理解并精确解析晶体结构，是凝聚态物理、材料科学、化学、矿物学乃至生物大分子结构解析等领域不可或缺的基础。 本书的起点，并非仅仅罗列已知的结果，而是系统性地构建起一套从微观到宏观的思维框架。第一部分将详尽阐述晶体学的基本概念，包括点阵、晶胞、布拉菲点阵、晶体群（空间群）的完整分类及其数学描述。我们将使用现代几何与群论工具，清晰地揭示晶体对称性的内在逻辑，解释为何只有特定的空间群才能在三维空间中稳定存在。对倒易点阵的引入，将为后续的衍射理论打下坚实的基础，帮助读者理解晶体结构信息是如何编码在衍射斑点中的。 二、 核心技术解析：衍射的物理与数学 解析晶体结构的核心手段是衍射技术。本书将聚焦于目前最主流的X射线衍射（XRD）方法，但也会适度引入中子衍射和电子衍射的原理和适用范围。 在X射线衍射部分，我们将深入探讨光与晶体的相互作用机制，重点解析劳厄条件和布拉格定律的物理本质，并详细剖析结构因子（Structure Factor）的计算，它连接了实验可测量的衍射强度与晶体内部的电子密度分布。结构因子是解析工作的关键，本书将详尽讲解如何利用结构因子公式来理解晶体中不同原子位置和散射能力对衍射图谱的贡献。 对于实验数据的处理，我们将提供详尽的指南。这包括单晶衍射仪的基本操作原理、数据采集流程（如$omega$扫描、$phi$扫描等），以及数据归一化与吸收校正的必要性。我们将强调误差分析的重要性，确保读者能够正确评估实验数据的质量。 三、 结构解析的艺术与科学：从强度到电子云 结构解析过程是理论与实践的交汇点，也是本书的重点和难点所在。如何从上万个衍射强度值反演出原子坐标和热振动参数，是一个复杂的逆问题。 本书将系统讲解相位问题（The Phase Problem）的起源及其主要的解决策略。我们将详细阐述直接法（Direct Methods）的数学基础，包括$Sigma_2$关系、最小化函数（如$R_p$）的迭代过程，以及如何通过这些方法获得初步的相位估算。对于复杂结构，我们将转向重原子法和分子替代法的原理，特别是如何利用高原子序数的原子或已知结构片段来“播种”相位确定。 获得初步相位后，电子密度图的计算和描绘是至关重要的一步。我们将讨论傅里叶合成的细节，以及如何解读电子密度图来识别原子位置、键长和键角。随后，结构精修（Structure Refinement）的过程将被全面解析，重点讨论最小二乘法的应用、参数的优化策略（如各向异性热因子、占有率的修正），以及如何通过$R$因子和拟合优度指标来评估最终模型的准确性。 四、 高级主题与前沿应用 本书的后半部分将目光投向更精细的结构分析和新兴应用领域： 1. 缺陷工程与非化学计量： 晶体并非总是完美的周期性结构。我们将探讨点缺陷、位错、层错等对衍射图样造成的细微影响，以及如何利用高分辨率技术（如高分辨率透射电镜，HRTEM）与衍射数据相结合，解析准晶、层状材料和复杂氧化物中的局域结构畸变。 2. 原位/动态结构研究： 现代材料科学要求我们理解晶体在真实工作环境（如高温、高压、光照或电化学反应中）下的结构变化。本书将介绍原位（In-situ）衍射技术，例如同步辐射光源下的快速数据采集和高压金刚石砧技术，如何帮助我们捕获动态过程中的结构中间态。 3. 结构与性能的关联： 最终，晶体结构解析的目的是指导材料设计。我们将探讨结构对称性、晶格常数变化、原子位移如何直接影响铁电性、压电性、磁性以及催化活性等关键性能。通过多个跨学科的案例研究，读者将能体会到结构解析的强大预测能力。 目标读者群： 本书适合物理学、化学、材料科学、地质学等相关专业的高年级本科生、研究生以及从事晶体生长、材料表征和结构分析的科研人员与工程师。它要求读者具备扎实的大学物理和数学基础，但内容组织旨在从基础概念逐步深入，确保自学者也能建立起完整的知识体系。 本书特色： 强调物理图像： 避免纯粹的数学堆砌，注重推导背后的物理意义。 结合实例： 穿插大量经典和现代的晶体结构解析案例。 实践导向： 虽然不直接提供软件操作手册，但理论讲解完全贴合主流结构解析软件的工作流程。

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我是一名热爱学习的退休老教师，我总是在寻找能够拓宽我知识视野的书籍。当我看到“Crystal Structure Determination”这本书名时，我立刻被它所吸引。虽然我并非科学专业出身，但我一直对物质科学充满浓厚的兴趣。我希望这本书能够用一种通俗易懂的语言，将晶体结构确定的原理和方法介绍给我。我希望它能够解答我心中长久以来的疑问：我们所见的各种晶体，是如何在微观世界里形成如此有规律的排列？我希望通过这本书，能够领略到科学探索的魅力，理解那些微观世界的“建筑师”是如何工作的。

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作为一名软件工程师，我的工作离不开逻辑和算法，而晶体结构确定这个过程，我一直觉得其中蕴含着精妙的算法和严谨的逻辑推理。我翻开这本书，被它首页的那幅抽象的晶格图深深吸引。我脑海中立刻联想到的是，如果要把这样一种三维空间中的重复结构用数学语言描述出来，需要多么精巧的数学工具和严谨的计算方法。我希望这本书能够不仅仅是简单地介绍技术，更能让我理解其背后所蕴含的科学原理和数学基础。例如，如何通过数据处理和算法优化，从大量的衍射点中解析出原子坐标，这对我来说，就像破解一个复杂的密码，充满挑战和乐趣。

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这本书的封面设计就有一种深邃而引人入胜的感觉，深蓝色的背景衬托着晶体结构的抽象线条，仿佛在邀请读者进入一个微观的、充满秩序的世界。我拿到这本书的时候，就对它产生了强烈的好奇心。我是一名材料科学的研究生，日常工作就离不开对晶体结构的研究，因此，一本关于“晶体结构确定”的书籍，自然而然地成为了我购物车里的首选。我期待这本书能够以一种清晰、系统的方式，梳理出从宏观视角到微观细节，层层递进地解析晶体结构确定这一复杂过程。我希望它不仅仅停留在理论的讲解，更能深入到实验操作层面，比如X射线衍射、中子衍射等技术的具体应用，以及如何从衍射图谱中提取出关键信息。

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我是一名退休的化学老师，从业多年，对基础科学的严谨性有着深刻的体会。当我看到这本“Crystal Structure Determination”时，我立刻被它的主题所吸引。晶体学，尤其是晶体结构的确立，是我年轻时就非常着迷的领域，但当时的学习资源有限，很多细节只能通过文献碎片化地了解。我希望这本书能够系统地、深入浅出地讲解这一学科。我期待它能够涵盖从晶体的基本概念、对称性原理，到各种衍射技术的原理、实验操作的注意事项，再到数据解析、结构精修的各种方法。我更希望它能够包含一些经典的案例分析，让我重温那些为人类认识物质世界做出巨大贡献的科学发现。

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作为一名研究哲学和科学史的学生，我总是对科学的起源和发展脉络非常感兴趣。这本书的题目“Crystal Structure Determination”让我立刻联想到，在漫长的科学探索过程中，人类是如何一步步揭示物质世界的奥秘的。我希望这本书能够不仅仅是介绍技术方法，更能梳理出晶体结构确定这一科学分支的发展历程，包括历史上重要的里程碑式的发现，以及那些为这一领域做出杰出贡献的科学家们。我希望它能够让我理解，在不同的历史时期，人类是如何运用当时最先进的工具和思想，去探索和理解那些看不见的原子排列，从而推动整个科学的进步。

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我的兴趣点在于材料的宏观性质是如何由其微观结构决定的。这本书的书名“Crystal Structure Determination”正好切中了这一核心。我一直好奇，为什么同样的元素，在不同的晶体结构下，会表现出截然不同的物理和化学性质。例如，碳元素既可以形成坚硬的钻石，也可以形成柔软的石墨。我希望这本书能够详细阐述，晶体结构的确立，是如何成为理解和预测材料性能的关键一步。我希望它能够引出关于晶体对称性、点群、空间群等概念，并清晰地解释这些抽象的数学概念，如何与材料的各项性能（如力学、电学、光学等）建立起直接的联系。

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我是一名艺术系的在读学生，我一直对形式美和规律性有着特殊的敏感。我看到“Crystal Structure Determination”这个书名，立刻被它所蕴含的“结构”和“确定”这两个词语所吸引。我联想到的是，在自然界中，晶体结构以其高度的对称性和规律性，本身就具有一种独特的艺术美感。我希望这本书能够从一个更广阔的视角，去探讨晶体结构的美学意义。我希望它不仅仅是关于科学技术的讲解，更能触及到晶体结构的数学之美，对称性的哲学内涵，以及这些微观结构如何激发艺术家们的灵感，创造出令人惊叹的作品。

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我是一名对宇宙充满好奇的爱好者，我总觉得，构成我们星球乃至宇宙万物的基本单元，都遵循着某种精巧的法则。这本书的题目“Crystal Structure Determination”就像一个邀请，让我去探寻物质世界背后隐藏的秩序。我希望能在这本书中了解到，那些我们习以为常的物质，比如岩石、土壤，甚至是我们呼吸的空气中的微小颗粒，它们在微观层面是如何排列的。我希望这本书能够用一种引人入胜的方式，介绍科学家们如何通过各种手段，去“窥探”原子世界的奥秘，了解不同物质的“身份卡”——它们的晶体结构，以及这些结构如何赋予它们独特的属性。

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这本书的书名“Crystal Structure Determination”让我联想到了工业生产中的质量控制和产品研发。在很多制造业领域，材料的微观结构直接关系到产品的性能和可靠性。我希望这本书能够不仅仅停留在学术研究的层面，更能体现晶体结构确定技术在实际工业应用中的价值。例如，在半导体制造、合金开发、药物晶型研究等领域，精确的晶体结构信息对于产品的设计、生产和质量保证至关重要。我希望这本书能够为我这样的行业人士提供一些启发，了解如何将晶体结构确定的最新进展，应用于解决实际生产中的问题，提升产品性能和竞争力。

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我一直对晶体学这个领域充满敬畏，它似乎是连接我们肉眼可见的物质世界和那个看不见的原子层面的桥梁。这本书的书名“Crystal Structure Determination”立刻抓住了我的眼球。我并非这个领域的专家，更多的是一种旁观者的好奇，我对物质构成的好奇，对对称性的着迷，以及对微观世界精密运作机制的向往。我希望这本书能用一种相对易于理解的方式，向我这样的“门外汉”解释清楚，那些看似杂乱无章的晶体，是如何在微观尺度上构建出如此规整、有序的结构的。我希望能了解到，科学家们是如何拥有这样一双“慧眼”，能够“看到”那些肉眼无法企及的原子排列，并且从中解读出物质的秘密。

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感谢自己高中大学打下的物理基础，勉强能读懂一部分

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