Handbook of Sample Preparation for Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Echlin, Patrick

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:2009-3

价格:$ 134.47

装帧:

isbn号码:9780387857305

丛书系列:

图书标签:

• Scanning Electron Microscopy
• X-ray Microanalysis
• Sample Preparation
• Materials Science
• Microscopy
• Analytical Chemistry
• Surface Analysis
• Nanotechnology
• Materials Characterization
• Microstructure

新的科学探索领域：前沿材料科学与精密分析技术 图书名称：前沿材料科学与精密分析技术 作者团队： 知名材料学家、物理化学专家、仪器分析领域权威组成的跨学科研究小组 出版日期： 2024年秋季 篇幅： 约1500页，精装，附大量图表和实验案例分析 --- 内容概述：构建下一代材料系统的蓝图 《前沿材料科学与精密分析技术》是一部全面、深入探讨当代材料科学研究范式转变和尖端分析工具应用的权威著作。本书超越传统材料学的基础理论框架，聚焦于如何通过先进的制备技术和高分辨率的微区分析手段，揭示新型功能材料在原子、纳米尺度上的内在机制，并指导其在极端环境下的工程应用。 全书内容横跨材料的合成、表征、性能调控以及多尺度建模等多个关键领域，旨在为研究生、资深科研人员以及致力于工业创新的工程师提供一个集理论深度、实验指导和未来趋势预测于一体的综合性参考平台。 --- 第一部分：功能材料的合成与设计原理（约 300 页） 本部分致力于系统梳理当前最具突破性的材料合成方法学，着重于如何精确控制材料的化学计量、晶体结构和形貌，以实现预期的功能。 第一章：自下而上组装的精确控制 详细阐述了化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）在超薄膜和复杂异质结构构建中的最新进展。重点讨论了超高真空（UHV）环境下的分子束外延（MBE）技术如何实现对界面电子态的原子级调控。内容包括了如何通过改变前驱体化学、反应温度梯度来抑制缺陷形成，以及在三维（3D）复杂基底上实现均匀成膜的挑战与解决方案。 第二章：液相合成的智能调控 深入探讨了溶剂热法、水热法以及微乳液技术在纳米颗粒和量子点合成中的应用。核心内容在于对“生长动力学”和“成核机制”的理解。例如，如何通过表面活性剂的选择、pH值的微小波动，实现对纳米晶体形状（如立方体、棱柱体、盘状结构）的定向控制，并分析这些结构差异如何直接影响光电转换效率。 第三章：非平衡态与拓扑材料的构建 本章聚焦于非晶态、高熵合金以及拓扑绝缘体等非平衡态材料的制备。涵盖了高速溅射、激光熔覆等快速凝固技术，用以稳定亚稳态结构。详细介绍了拓扑材料的界面工程，包括如何利用应力场、电场诱导的相变来激活或钝化拓扑表面态。 --- 第二部分：先进微区表征与谱学分析（约 600 页） 本部分是本书的基石，系统性地介绍了现代材料科学中不可或缺的各种高空间分辨率分析技术，重点阐述了如何将这些技术与其他同步辐射或中子散射技术联用，以获取多维度信息。 第四章：电子显微学的新前沿 超越基础的形貌观察，本章深入讲解了球差校正透射电子显微镜（STEM）在原子分辨成像中的最新应用。内容涵盖高角度环形暗场（HAADF）成像对重元素敏感的原理，以及先进的低角度环形暗场（LAADF）和环形明场（BF）技术如何揭示晶格畸变和缺陷核心结构。此外，详细探讨了基于能量色散X射线谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS）的元素映射和价态分析，特别是EELS在分析轻元素（如锂、碳）在电池材料中的局域化学环境时的定量挑战与突破。 第五章：表面与界面分析的深度挖掘 本章侧重于分析材料最外层（纳米尺度）的化学惰性、键合状态和电子结构。详细介绍了X射线光电子能谱（XPS）的深度剖析技术，包括如何通过X射线吸收近边结构（XANES）来确定特定金属位点的几何配位和氧化态。同时，系统阐述了俄歇电子能谱（AES）在超高真空下进行元素深度分析的优势与局限。 第六章：原位与动态过程的实时捕获 这是本书最具创新性的部分之一。它探讨了如何将传统表征工具与外部刺激（如加热、加压、电化学循环、光照）相结合，实现对材料在真实工作条件下演变的实时监测。例如，如何设计专门的电化学池进样室，以便在锂离子电池充放电过程中，同步进行同步辐射X射线衍射（XRD）和原位拉曼光谱分析，以追踪固态电解质界面（SEI）的动态形成过程。 第七章：谱学数据的多物理场耦合与反演 本章解决了现代复杂谱学数据解析的瓶颈。讨论了如何应用机器学习和先进的傅里叶变换方法来处理高维度的谱学数据（如二维相关谱），并解析复杂的谱重叠问题。重点介绍了如何将计算化学模拟（如密度泛函理论，DFT）的结果与实验谱学数据进行校准，以精确反演材料的微观结构模型。 --- 第三部分：性能调控与工程应用（约 400 页） 本部分将前沿分析技术与实际工程挑战相结合，展示如何利用对微观结构的精确理解来优化材料性能，并解决工业界面临的关键难题。 第八章：能源存储材料的结构-性能关联 重点分析了固态电池、燃料电池催化剂以及超级电容器电极材料中的关键失效机制。探讨了如何利用高能X射线断层扫描（X-ray Tomography）来可视化多孔电极内部的裂纹扩展和离子传输通道的阻塞。强调了晶界扩散、电荷转移动力学与材料微观缺陷之间的定量关系。 第九章：先进功能涂层与薄膜器件 本章讨论了用于高强度、耐腐蚀或光电转换的复杂多层膜系统。内容涵盖了应力管理策略，以避免薄膜在沉积过程或服役中发生脱层或微裂纹。详细分析了通过控制界面电子结构来优化光伏器件中载流子分离效率的案例研究。 第十章：极端环境下的材料响应 聚焦于材料在高温、高压、强辐射或强化学腐蚀环境中的行为。讨论了如何使用高温原位拉曼光谱来追踪陶瓷材料在烧结过程中的晶相转变，以及如何通过中子散射技术来探究氢化物材料在充放电循环中的晶格应变。 --- 结语：迈向智能材料设计 本书最后总结了未来材料科学的发展方向，特别是计算材料学（Materials Informatics）与高通量实验平台的融合。强调了数据驱动的材料发现范式，以及对新一代多功能探针技术（如飞秒激光辅助的瞬态吸收光谱）的展望，预示着材料研究将从“验证式”转向“预测式”的革命。 --- 目标读者： 物理学、化学、材料科学、电子工程、化学工程等领域的硕士和博士研究生、高校教师、国家级和企业研发机构的科学家与工程师。 本书特色： 严谨的理论推导、大量详实的实验流程优化指南、对关键仪器操作难点的独到见解，以及对数据解释的深度剖析，使其成为一本集教科书、手册和前沿综述于一体的经典之作。

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