Organic Molecules for Nonlinear Optics and Photonics (NATO Science Series E pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Messier, J.; Kajzar, F.; Prasad, Paras N.

出品人:

页数:558

译者:

出版时间:1991

价格:USD 349.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780792311812

丛书系列:

图书标签:

• Nonlinear Optics
• Photonics
• Organic Molecules
• Molecular Photonics
• Optical Materials
• NATO Science Series
• Organic Chemistry
• Materials Science
• Spectroscopy
• Chromophores

好的，下面是关于一本假想的、不包含《Organic Molecules for Nonlinear Optics and Photonics (NATO Science Series E)》内容的图书的详细简介。 --- 书籍名称：《光电材料的量子效应与器件集成：高级理论与应用进展》 ISBN： 978-1-23456-789-0 出版社： 环球科学出版社 页数： 780页 定价： 199.00美元 内容提要 本书聚焦于现代光电子学和光通信领域的前沿理论与工程实践，深入探讨了新一代光电功能材料在复杂系统中的量子效应、能级调控机制，以及如何将这些材料有效地集成到高性能器件架构中。全书旨在为材料科学家、光电子工程师以及从事量子信息技术研究的人员提供一个系统、深入且与时俱进的参考框架。 本书的结构设计巧妙，从基础的半导体物理和量子场论出发，逐步过渡到涉及拓扑绝缘体、二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）以及新型量子点结构在光电器件中的应用。内容覆盖了从基础理论的推导、光谱学表征方法的深入剖析，到器件物理的实际建模与优化。 第一部分：光电材料的量子基础与能带工程 本部分奠定了全书的理论基石。首先，第1章详细回顾了固态物理中描述光与物质相互作用的微扰理论，重点阐述了偶极近似下的跃迁选择定则在异质结界面上的修正。第2章深入探讨了晶格振动（声子）对光吸收和发射光谱的影响，特别是拉曼散射的理论模型及其在缺陷分析中的应用。 第3章和第4章是本部分的核心。它们分别聚焦于拓扑材料和二维范德华异质结。拓扑绝缘体的表面态和保护的狄拉克锥在光场下的响应被细致地分析，讨论了如何利用表面态实现低损耗的光传输。对于二维材料，本书详尽地分析了范德华堆叠如何改变能带结构，特别是“魔角”石墨烯中莫尔二维超晶格的形成及其对光吸收特性的奇异调控。这部分内容不仅提供了详尽的数学推导，还配有大量的第一性原理计算结果来验证理论预测。 第二部分：新型功能材料的光谱响应与载流子动力学 本部分将理论模型应用于具体的材料体系，侧重于理解光激励下的载流子行为和能量耗散机制。 第5章专门讨论了钙钛矿半导体的激子-极化激元耦合现象。书中详细解析了有机-无机杂化钙钛矿中，由于离子迁移率高导致的电场不均匀性如何影响激子寿命和发光效率。与传统III-V族半导体相比，钙钛矿在非平衡态下的载流子弛豫路径被系统地分类和比较。 第6章关注的是量子点（Quantum Dots, QDs）。本书超越了传统的布洛兹模型（Bloch equations），引入了更精确的电子-电子散射和电子-声子散射的动力学方程组。特别地，对硒化铟（InSe）和硫化镉（CdS）核壳结构量子点，本书提供了关于其尺寸量子限域效应如何影响斯托克斯偏移和带隙能量的详细实验数据拟合模型。 第7章深入探讨了稀土离子掺杂晶体中的上转换（Upconversion）机制。通过建立多能级系统的速率方程，本书精确模拟了双光子吸收和能量转移串音（Crosstalk）过程，这对设计高效率的生物成像探针和高功率激光介质至关重要。 第三部分：光电器件的集成与性能优化 最后一部分将材料科学的成果转化为可制造和可实用的光电子器件。 第8章详细介绍了光电探测器的非理想效应分析。除了传统的暗电流和噪声等效功率（NEP）分析外，本章重点讨论了在强光照下由于载流子陷阱态导致的“光饱和”效应，并提出了基于场效应调控的抑制方法。重点分析了雪崩光电二极管（APD）中载流子倍增效率的界面依赖性。 第9章聚焦于光调制器的物理极限。书中分析了基于等离子体激元（Plasmonics）的超高速调制器，特别是导波结构中的色散和损耗如何限制其调制带宽。通过引入非线性传输线模型，本书预测了在更高频率（太赫兹范围）下，电场与材料电光系数耦合的临界点。 第10章是关于光通信波导集成的挑战。它探讨了硅光子学（Silicon Photonics）与III-V族材料异质集成的关键挑战，如晶格失配导致的界面缺陷和光学损耗。书中提出了先进的准相位匹配（Quasi-Phase Matching）技术，用于克服材料折射率差异带来的波长耦合限制，从而实现高效的片上激光器和调制器的协同工作。 第11章作为总结和展望，讨论了量子传感与计算的接口。这包括如何利用半导体量子比特（如硅基空位中心）与光子进行高效耦合，以及构建光子集成电路（PICs）中所需的精确光刻和钝化技术，以确保量子相干性的长期维持。 本书的独特贡献 本书的创新之处在于其跨学科的深度整合：它不仅提供了描述光电现象的严格数学框架，还通过大量的实际器件参数和最新实验数据来验证这些理论。它避开了对单一材料（如聚焦于特定有机分子）的深入讨论，转而关注异质界面、多尺度耦合以及器件级系统优化，这是当前光电子研究从实验室走向大规模商业应用的关键瓶颈。本书是理论物理、材料工程和电气工程领域研究人员的必备参考书。 ---

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