Accelerator Physics, Technology and Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Publishing Company

作者:Herbert O. Moser

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-04

价格:USD 133.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789812387943

丛书系列:

图书标签:

• Accelerator Physics
• Particle Accelerators
• Beam Physics
• Plasma Acceleration
• Radiation Sources
• Medical Physics
• Nuclear Physics
• High Energy Physics
• Accelerator Technology
• Free Electron Lasers

好的，这是一份为一本关于“先进材料科学与工程”的图书撰写的详细简介，内容完全聚焦于该主题，不涉及您提到的“Accelerator Physics, Technology and Applications”中的任何内容。 --- 图书名称：《先进材料科学与工程：从基础结构到前沿应用》 内容简介 《先进材料科学与工程：从基础结构到前沿应用》是一部系统、深入且高度前瞻性的专著，旨在全面梳理和阐释当代材料科学与工程领域的核心原理、制备技术、表征方法及其在未来高科技产业中的突破性应用。本书不仅涵盖了经典材料体系的深入分析，更将焦点投向了下一代功能材料和智能材料的研发前沿，为材料研究人员、工程师、高年级本科生及研究生提供了一部不可或缺的参考手册和学习指南。 本书的结构设计旨在引导读者从微观尺度的原子和电子结构出发，逐步理解宏观尺度上的材料性能，并最终连接到工程应用中的实际挑战。全书分为五大部分，共二十章，逻辑清晰，内容扎实。 --- 第一部分：材料科学基础与结构表征 本部分奠定了整个材料科学研究的理论基石，强调了结构决定性能的核心理念。 第1章：晶体结构与晶格动力学 深入探讨了晶体的完美结构、缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成机制及其对材料力学和电学性质的影响。详细分析了晶格振动、声子理论，并解释了热力学平衡态下缺陷的浓度分布。 第2章：电子结构与能带理论 从量子力学的角度阐述了固体中电子的行为。详细讲解了布洛赫定理、费米能级、能带结构对金属、半导体和绝缘体的区分作用。特别关注了过渡金属和稀土元素d/f轨道的杂化对磁性与光学性质的贡献。 第3章：材料的微观结构分析技术 本章聚焦于现代材料表征的核心工具。详尽介绍了X射线衍射（XRD）在晶体结构确定和残余应力分析中的应用；扫描电子显微镜（SEM）与透射电子显微镜（TEM）在形貌观察和晶格成像上的差异与互补；以及光谱学技术（如EDS, EELS, XPS）如何提供元素成分和化学键合信息。 --- 第二部分：经典工程材料的深度解析 本部分回顾了支撑现代工业的几大类核心材料，着重于其性能的优化路径和失效机制的控制。 第4章：高性能金属合金的设计与制造 探讨了从传统的钢铁到先进的镍基高温合金、钛合金和镁铝轻质合金的演变。重点解析了相变强化、固溶强化、沉淀硬化和晶界工程等关键技术。内容涵盖了增材制造（3D打印）在复杂金属结构件成型中的新兴挑战与机遇。 第5章：工程陶瓷与耐火材料的挑战 分析了氧化物、非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）在极端环境下的应用优势。讨论了陶瓷材料的断裂韧性提升策略，如晶须增强和液晶体结构设计，以及陶瓷基复合材料（CMC）的制备工艺。 第6章：高分子材料的粘弹性与加工工艺 系统梳理了聚合物的分子链结构、构象与宏观力学性能（蠕变、应力松弛）之间的关系。详细论述了热塑性塑料和热固性树脂的聚合反应动力学，以及注塑、挤出和反应性挤出等先进加工技术的控制要点。 --- 第三部分：新兴功能材料的前沿研究 本部分是本书的重点，聚焦于那些由精确结构控制带来的革命性功能材料。 第7章：半导体材料的能带工程 深入探讨了III-V族和II-VI族半导体的异质结、量子阱和超晶格的构建。讲解了如何通过精确控制异质界面来调谐载流子输运和光电转换效率，为光电子器件打下理论基础。 第8章：磁性材料与自旋电子学 解析了铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观起源。重点讨论了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）在磁存储技术中的应用，并展望了斯格明子（Skyrmions）等新型磁畴结构在信息存储中的潜力。 第9章：先进压电与热释电材料 详细介绍了钙钛矿结构（如PZT）的电畴行为和机电耦合机制。探讨了在柔性电子和能量收集领域中，新型无铅压电材料的开发方向与结构优化。 第10章：储能材料的界面化学与循环稳定性 针对锂离子电池、钠离子电池及固态电解质，本书侧重于分析电极材料的体积变化、界面副反应（SEI膜的形成）及其对长循环寿命的影响。对高熵金属氧化物作为下一代正极材料的潜力进行了深入评估。 --- 第四部分：智能材料与自适应系统 本部分关注材料与环境的交互响应能力，即材料如何“感知”并“做出反应”。 第11章：形状记忆合金与超弹性行为 深入剖析了马氏体相变在镍钛合金等材料中的热弹性滞后和双向形状记忆效应。讲解了如何通过预应变和热处理来精确控制其转换温度和应力平台。 第12章：光响应与电色变材料 考察了光致变色、光电致变色材料（如钨酸钒、电致变色聚合物）的工作原理。分析了这些材料在智能窗户、自适应光学滤光片中的响应速度和耐久性问题。 第13章：自修复与自清洁材料 系统介绍了基于微胶囊、血管网络或动态共价键的材料自修复策略。对于自清洁表面，重点分析了基于超疏水结构和光催化活性的表面能调控技术。 --- 第五部分：材料的计算模拟与工程应用 本部分连接了理论、实验和实际工程的桥梁——计算模拟与面向应用的先进制造。 第14章：计算材料学方法导论 详细介绍了第一性原理计算（DFT）在预测材料基态性质中的应用，以及分子动力学（MD）模拟在模拟扩散、相变和界面动力学中的优势与局限性。探讨了多尺度模拟（从量子到连续介质）的耦合策略。 第15章：增材制造（AM）中的材料科学 聚焦于金属激光熔融（SLM）和定向能量沉积（DED）过程中熔池的快速凝固、微结构演化和残余应力的产生。讨论了如何利用AM实现传统方法难以达到的梯度材料和功能梯度结构设计。 第16章：材料的可靠性与失效分析 从疲劳、蠕变和应力腐蚀开裂（SCC）三个主要方面，阐述了材料在实际服役条件下的性能退化机制。介绍断裂力学原理及其在预测结构寿命评估中的应用。 第17章：生物医学材料与组织工程 探讨了生物相容性、生物可降解性聚合物和陶瓷在植入体、药物缓释系统中的设计原则。深入分析了细胞-材料相互作用的分子机制，以及如何利用材料表面微结构引导细胞分化。 第18章：环境与能源材料的循环经济 关注于材料的可持续性，包括碳捕获与储存（CCS）吸附剂材料的设计，以及先进催化剂载体的稳定化技术。讨论了稀有金属替代材料（如地球丰产元素）的开发策略。 第19章：微纳结构制造与表面工程 介绍光刻、电子束直写等技术在制备纳米结构（如超表面、纳米线阵列）中的关键参数控制。深入探讨了薄膜沉积技术（PVD/CVD）及其在提高材料表面耐磨性、抗腐蚀性方面的应用。 第20章：材料数据科学与机器学习在研发中的整合 本章展望了材料信息学（Materials Informatics）的兴起，介绍如何利用高通量实验数据、理论计算数据构建预测模型，加速新材料的筛选和性能优化过程。 --- 本书特色 本书的独特之处在于其深度与广度的完美结合：一方面，它对电子结构、晶格动力学等基础理论的阐述精确到位；另一方面，它紧密追踪了固态电池、智能复合材料、以及计算材料学等最前沿的研究热点。每一章末尾均附有针对性的习题和推荐的深度阅读文献，确保读者不仅掌握知识，更能具备解决复杂工程问题的能力。它不仅是一本教材，更是未来材料创新者的实践指南。

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这本书的包装设计着实让我眼前一亮，那种经典的、略带复古的硬壳精装，配上烫金的书名，一下子就抓住了我的注意力。我是在一家独立书店里偶然发现它的，当时我正在寻找一些关于理论物理更深入的读物。当我翻开第一页时，就被作者那种深邃而又严谨的叙事风格所吸引。他似乎有一种魔力，能将极其复杂的概念，比如量子场论中的某些核心原理，以一种近乎诗意的方式娓娓道来。我特别欣赏其中关于实验设置的描述，那些关于高能加速器中粒子束流控制的细节，写得无比生动，仿佛我能亲眼看到那些精密的磁铁和真空管道。这本书的排版也相当出色，留白得恰到好处，使得长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更重要的是，作者在行文中巧妙地穿插了一些历史轶事，让原本枯燥的物理发展史变得鲜活起来，这对于希望全面了解学科脉络的读者来说，无疑是一大福音。我感觉这不仅仅是一本教材，更像是一部物理学家的心路历程的记录，充满了对未知世界的探索精神。我期待着能用更长的时间来细细品味其中的每一句话，每一个图示。

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这本书的篇幅相当可观，但内容组织得井井有条，像是精心规划的迷宫，每条岔路都通往一个令人兴奋的发现。我花了两周时间才读完前三分之一，因为我发现自己不得不频繁地停下来，去查阅一些相关的数学背景知识。这表明作者在内容上没有做任何妥协，他对读者的知识储备有一定的要求，但回报是巨大的。我尤其欣赏作者在描述现代应用时所使用的那种充满激情的语言，尤其是在谈及粒子束流在医学诊断和治疗中的潜能时，文字中流露出的那种对人类福祉的关怀，非常打动人。它让我意识到，加速器技术绝不仅仅是高能物理学家的“玩具”，它正在切实地改变我们生活中的方方面面。这本书的索引做得非常详尽，这对于需要快速定位特定信息的研究人员来说，是无价的工具。我敢说，这本书的价值远超其定价，它更像是一笔对未来研究的投资。

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坦白讲，最初阅读这本书时，我感到了一丝压迫感，那是因为其中涉及的数学工具和概念的密度实在太高了。然而，随着我耐下性子，逐页深入，我开始领略到作者布局的精妙之处。他似乎非常了解读者在学习过程中的难点，因此在关键的理论转折点，他会不厌其烦地用图表和简化的数学模型来辅助理解。我注意到，书中对“同步辐射”现象的阐述，是目前我所见过的最清晰的版本之一，它不仅解释了物理机制，还细致分析了不同类型的同步辐射光源在不同波段的优缺点，这对于计划进行同步辐射实验的科研人员来说，提供了极为宝贵的参考资料。这本书的深度和广度兼顾得非常出色，既有对基础物理的深刻挖掘，也有对当前工程挑战的尖锐剖析。阅读这本书的过程，更像是一次思维的淬火过程，它磨砺了我的逻辑，拓宽了我的视野，让我对加速器物理这门学科有了更全面、更立体的认识。

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老实说，我最初是冲着这本书的封面和名字来的，但阅读过一段时间后，我发现它在方法论上的创新远超我的预期。市面上很多同类书籍，通常会陷入纯理论推导的泥潭，或者仅仅停留在技术规格的罗列，而这本书的高明之处在于，它建立了一种跨学科的桥梁。它不仅讲解了加速器内部粒子加速的机制，还深入探讨了这些技术如何被应用到材料科学，乃至更前沿的生物成像领域。我印象最深的是关于束流聚焦和稳定性的章节，作者引入了一种非常直观的类比模型，让我这个非专业背景的读者也能快速把握其核心逻辑。而且，书中提供的那些案例分析，并非是教科书式的完美案例，而是包含了实际工程中遇到的各种“疑难杂症”，以及解决这些问题的独到思路。这种实践导向的写作风格，极大地增强了这本书的实用价值。我甚至发现自己开始重新审视一些自己过去认为已经理解透彻的概念，这本书迫使我进行更深层次的批判性思考，而不是盲目接受既有知识。

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当我把这本书带到我的研究小组里时，立刻引起了一阵小小的轰动。大家普遍认为，这本书在理论深度上达到了一个极高的水准，但同时又保持了惊人的可读性。我个人特别欣赏作者在阐述基础物理原理时所采用的视角，他似乎总能找到一个全新的角度来切入那些我们耳熟能详的公式。举个例子，他在讨论相对论效应如何影响粒子动量时，并非直接给出洛伦兹因子，而是通过一个富有想象力的思想实验开始，逐步引导读者推导出结论。这种“剥洋葱”式的讲解方式，非常适合那些希望真正理解“为什么”而不是仅仅记住“是什么”的读者。此外，书中对早期加速器设计理念的追溯，也让我对后来的技术迭代有了更清晰的认识。它展现了科学是如何一步步在限制和突破中前行的，这种历史的厚重感，在很多新出版的、侧重于最新技术的书籍中是很难找到的。这本书更像是一部厚重的史诗，记录了人类对速度和能量极限挑战的史诗。

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