Molecular Design of Electrode Surfaces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Murray, Royce W. 编

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:1992-5

价格:1081.00 元

装帧:

isbn号码:9780471557739

丛书系列:

图书标签:

• 电化学
• 电极表面
• 分子设计
• 材料科学
• 界面科学
• 传感器
• 催化
• 纳米材料
• 表面化学
• 生物电化学

好的，这是一本名为《光子学前沿进展：从基础理论到新兴应用》的图书简介。 --- 光子学前沿进展：从基础理论到新兴应用 图书简介 《光子学前沿进展：从基础理论到新兴应用》 是一本全面而深入探讨现代光子学领域最新突破与未来趋势的学术专著。本书旨在为光电工程、物理学、材料科学及相关交叉学科的研究人员、高级研究生以及行业专业人士提供一个整合性的知识平台，用以理解和把握光子学技术在信息、能源、生物医学和精密制造等关键领域的核心驱动力。 本书的结构设计充分体现了光子学从基础物理机制到尖端工程实现的全景式视图。我们摒弃了对传统光学理论的冗余回顾，而是将重点聚焦于后摩尔时代背景下，光与物质相互作用的新范式、新材料的发现以及集成化光子学系统的革命性进展。 第一部分：基础理论的革新与拓展 本部分着重于光子学理论框架的深化和扩展，以应对现有技术瓶颈带来的挑战。 第一章：超越衍射极限的光场调控 本章深入探讨了如何突破经典的衍射极限，实现对光场在纳米尺度上的精确操控。内容涵盖了表面等离激元（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）的量子化描述及其在亚波长尺度光能传输中的作用。详细阐述了近场光学显微技术（NSOM）的最新进展，特别是利用尖端探针和梯度力耦合实现空间分辨率低于50纳米的成像方法。此外，本书还引入了光锥（Light Cones）理论在引导和束缚光波方面的应用，并讨论了如何通过拓扑绝缘体和狄拉克半金属中的表面态来设计新型的光学限域结构。 第二章：拓扑光子学与非互易传输 拓扑概念在凝聚态物理中的成功已深刻影响了光子学。本章是本书的亮点之一，聚焦于拓扑光子晶体和拓扑光波导的设计与实现。我们详细分析了陈数（Chern Number）和$mathbb{Z}_2$不变量在光子系统中的物理意义，并重点讨论了如何通过引入磁场或时变调制来打破时间反演对称性，从而实现非互易（Non-reciprocal）的光传输。这种传输机制对构建全光隔离器、环形器以及抗散射干扰的片上集成电路至关重要。 第三章：强光与物质的超快相互作用 本章关注在极高光强（飞秒至阿秒量级）下，光与原子、分子及固体材料的瞬态响应。内容涉及高次谐波产生（HHG）在阿秒脉冲光源构建中的最新进展，以及光场驱动的电子动力学研究。特别地，我们探讨了如何利用定制的场形状（如“光镊”）来精确控制化学反应路径，这为光化学合成开辟了新的可能性。 第二部分：新型材料与器件的集成化 第二部分将理论知识转化为可制造的实际系统，重点关注颠覆性的材料平台和高效的器件集成技术。 第四章：二维材料的光电子学 二维材料，如石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）和黑磷，因其优异的光学各向异性、极高的载流子迁移率和独特的范德华异质结特性，成为光子学研究的热点。本章详细介绍了如何利用这些材料构建超薄、宽带隙可调谐的光探测器和发光器件。重点分析了Moiré超晶格中形成的激子-极化激元（Exciton-Polaritons）的操控技术，及其在实现室温下高亮度、低功耗集成激光器方面的潜力。 第五章：硅光子学与片上集成 硅光子学已成为信息技术基础设施的关键。本章深入探讨了硅基光子集成电路（PICs）的最新进展，超越了传统的调制器和波导，重点介绍了异质集成的挑战与解决方案。具体包括：如何将III-V族材料（如InP, GaAs）有效集成到硅基片上以实现高效的片上激光器；高效率的光电探测器的平面化集成；以及如何利用光子晶格结构来减小滤波器和耦合器的尺寸，以满足数据中心和量子计算对高密度互连的需求。 第六章：量子点与量子纠缠源 量子信息技术对高质量、可重复的单光子源和纠缠光子源提出了极高要求。本章详细剖析了半导体量子点（QDs）在实现单光子发射体方面的优势与局限，特别是如何通过腔QED效应来增强其性能。此外，本书还介绍了基于非线性晶体（如PPLN）的自发参量下转换（SPDC）的最新进展，以及如何利用集成波导实现对多对纠缠光子的阵列化、可扩展的产生。 第三部分：新兴应用与交叉前沿 本部分面向光子学在解决宏观世界关键挑战中的应用潜力。 第七章：光场驱动的生物传感与成像 光子学在生物医学中的应用正从诊断走向治疗。本章重点介绍光声成像（PAI）、双光子激发荧光显微技术的最新突破，特别是如何通过近红外光实现对深层组织的高对比度无创检测。此外，本书还讨论了光遗传学中新型光敏蛋白的设计，以及如何利用纳米探针靶向递送药物并实现光热疗法（PTT）。 第八章：智能光计算与神经网络加速 随着计算复杂度的激增，光计算被视为超越电子计算瓶颈的关键路径。本章深入探讨了全光神经网络（ONN）的设计原理，特别是如何利用深度波导阵列实现矩阵乘法运算。内容涵盖了基于可编程光子学器件（如MEMS或LiNbO3调制器）的动态权重更新机制，以及如何利用光子的波前编码实现高维数据的并行处理。 第九章：环境监测与能源光子学 本章聚焦于光子学在可持续发展中的角色。这包括高效太阳能捕获的多结太阳能电池和钙钛矿材料的光学吸收优化；以及用于远程、高灵敏度气体检测的量子级联激光器（QCLs）和可调谐激光光谱技术。我们详细分析了如何利用表面等离激元共振增强光谱（SERS）技术，实现对痕量环境污染物的实时监测。 --- 目标读者： 物理学、电子工程、材料科学、化学工程及相关领域的高级本科生、研究生、博士后研究人员、资深工程师和科研院所的专业人士。 本书特色： 1. 聚焦前沿： 几乎所有内容均围绕近五年内取得重大突破的研究热点展开。 2. 理论与实践并重： 每个章节都从深厚的理论基础出发，紧密结合了最新的实验进展和器件原型。 3. 跨学科视野： 强调光子学与其他新兴科学（如拓扑物理、量子信息、生物工程）的深度融合。 《光子学前沿进展：从基础理论到新兴应用》 不仅是现有知识的总结，更是对未来光技术发展蓝图的清晰勾勒。它将激励读者在光子学这片广阔的科学疆域中，探索更多未知的边界。

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我是在一个急需了解先进电化学储能技术背景的背景下接触到这本书的。起初我担心内容会过于侧重于基础理论，缺乏对当前工业热点的覆盖。但这本书的视角非常开阔，它没有停留在教科书式的叙述层面，而是巧妙地将电化学工程的宏观应用与分子层面的设计原理紧密地结合起来。它探讨的不仅仅是“如何工作”，更是“为什么这样设计会更好”。例如，它对界面相容性和缺陷工程的讨论，那种深入到原子尺度的理性分析，极大地启发了我对现有电池体系性能瓶颈的重新思考。读完相关章节后，我感觉自己看待任何关于电极界面的问题时，都会不自觉地去追溯其最底层的分子驱动力，这种思维模式的转变，对我目前手头的工作有着立竿见影的指导意义。它不给你现成的答案，但它教你如何提出更深刻的问题。

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坦白说，这本书的价值远超其定价。我个人认为，任何一个从事材料合成、表面改性或者新能源领域研发的人士，都应该在自己的书架上为它留出位置。它的参考价值体现在其引文的质量和广度上，作者似乎穷尽了近二十年来该领域最具影响力的文献，并将它们有机地编织进了整体的叙事线索中。我甚至花了相当多的时间仅仅去研究它的附录和专业术语索引，这些细节的处理，体现了作者对读者需求的深刻理解——他们知道读者在查找特定信息时，最需要什么样的索引结构。这本书的实用性在于，它提供了一个强大的、自洽的理论框架，让你在面对新的实验挑战时，可以迅速地定位到最可能有效的分子设计策略，而不是在茫茫文献中浪费时间进行地毯式搜索。这是一部可以伴随研究生涯持续翻阅的经典之作。

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这本书的排版和印刷质量绝对是顶级的享受。如今很多专业书籍为了节约成本，牺牲了阅读体验，模糊的图表和密密麻麻的文字堆叠在一起，阅读十分钟就让人眼睛干涩、精神疲惫。但这本书完全没有这个问题。它的字体选择非常经典，留白处理得恰到好处，使得长篇的理论推导也不会显得压抑。我特别留意了那些图解部分，无论是能级结构图还是晶格模型，线条都异常清晰锐利，即便是最微观的原子排列，也能一眼看清其空间构型。这种对细节的尊重，恰恰反映了作者和出版方对知识传播的严肃态度。坦白说，我过去为了看懂某些复杂的示意图，不得不借助放大镜或者反复在屏幕上缩放，但阅读这本书的过程，极大地降低了我的认知负荷，让我能更专注于理解核心的化学原理，而不是跟糟糕的插图较劲。

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这本书的封面设计着实吸引眼球，那种深邃的蓝色调配上精致的几何图形，立刻让人联想到高精尖的科学研究。我通常对这种技术性很强的书籍持保留态度，因为很多时候它们要么过于晦涩难懂，要么就是为了堆砌术语而牺牲了逻辑的连贯性。然而，我不得不承认，这本书在“可读性”和“专业深度”之间找到了一个绝佳的平衡点。作者显然花费了大量精力来构建一个清晰的知识框架，即使是初次接触电极表面化学的读者，也能循序渐进地跟上思路。特别是开篇对材料科学基础的梳理，那种对细节的把握，让人感觉作者是在非常耐心地引导我们进入这个复杂的世界。我尤其欣赏它在引入新的概念时，总是伴随着大量的实例分析，这让抽象的理论变得触手可及。翻阅起来，感觉就像是在跟一位经验极其丰富的导师进行一对一的研讨，他既能高屋建瓴地指出领域的前沿方向，也能在我迷失在公式的海洋中时，及时递给我一块“救命稻草”——一个清晰的实验案例。

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这本书的行文风格相当成熟且富有说服力，它不像某些学术专著那样，充斥着大量缺乏支撑的断言，而是每一步论证都有坚实的理论或实验数据作为后盾。尤其是在回顾和批判现有研究成果时，作者的措辞显得尤为审慎和客观，既肯定了前人的贡献，也明确指出了其局限性所在。这种平衡的叙事方式让读者能够建立起对该领域的全面认知，避免了盲目跟风。我注意到，书中的许多论述都带着一种历史的厚重感，仿佛作者不仅是该领域的实践者，更是历史的记录者和思考者。这种叙述的深度和广度，使得这本书不仅仅是一本工具书，更像是一部关于电极设计哲学史的精妙著作，让人在吸收知识的同时，也对科学研究的内在逻辑有了更深层次的敬畏。

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