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出版者:

作者:Choudhary, Ram Naresh Prasad/ Patri, Sunanda Kumari

出品人:

页数:152

译者:

出版时间:

价格:687.00 元

装帧:

isbn号码:9781607410393

丛书系列:

图书标签:

• Dielectric Materials
• Dielectrics
• Material Science
• Electrical Engineering
• Physics
• Semiconductors
• Capacitors
• Insulation
• Electronic Materials
• High-Frequency Materials

《Dielectric Materials》这本书，顾名思义，聚焦于介电材料这一科学领域。它并非一本浅尝辄止的科普读物，而是深入剖析了介电材料的方方面面，旨在为读者构建一个全面而扎实的知识体系。 核心内容概述： 本书的首要任务是建立读者对介电材料基本概念的深刻理解。它会详细阐述什么是介电材料，它们与导体、半导体的根本区别何在。通过严谨的理论推导和概念辨析，读者将清晰地认识到介电材料在电场作用下发生的极化现象，以及各种极化机制（如电子极化、离子极化、取向极化、空间电荷极化）的微观本质和宏观表现。作者将用清晰的语言和详实的图示，解释介电常数、介电损耗、击穿场强等关键参数的物理意义，以及它们如何影响材料的电学性能。 材料科学的深度探索： 《Dielectric Materials》不仅仅局限于理论，更将重心放在了各种实际存在的介电材料上。它会系统地介绍不同类别的介电材料，包括但不限于： 无机介电材料： 陶瓷（如氧化物、钛酸钡类）、玻璃、云母等。本书会深入分析它们的晶体结构、化学组成与介电性能之间的关系。例如，在介绍钛酸钡时，会详细阐述其铁电相变以及如何通过掺杂和改性来调控其居里温度、介电常数和压电性能。对于各种陶瓷材料，会探讨它们的烧结工艺、微观形貌对宏观介电特性的影响。 有机介电材料： 聚合物（如聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂等）。本书会深入研究聚合物链的结构、分子排列、结晶度如何影响其介电常数、损耗和击穿强度。会讨论不同添加剂（如填料、阻燃剂）对聚合物介电性能的协同作用。 复合介电材料： 探讨不同材料组合形成的复合介电材料，例如纳米颗粒增强聚合物、多层陶瓷电容器等。本书将揭示复合材料设计如何实现性能的优势互补，例如通过引入高介电常数填料来提高聚合物的介电性能，或通过优化界面来降低损耗。 关键性能参数与测量技术： 为了使读者能够真正掌握介电材料的应用，本书会详细阐述衡量介电材料性能的关键参数，并介绍相应的测量方法： 介电常数（εr）： 解释其定义、影响因素（频率、温度、电场强度等），以及不同材料的典型值范围。 介电损耗（tanδ）： 深入分析损耗的来源（如离子迁移、偶极弛豫），以及它对能量耗散和器件效率的影响。 击穿场强（Eb）： 讨论导致介电击穿的机制（如电离击穿、热击穿、电树枝击穿），以及影响击穿强度的材料特性和环境因素。 漏电流： 分析漏电流的产生原因及其对器件可靠性的影响。 本书还会系统介绍表征这些参数的常用实验技术，如阻抗谱分析、电容-电压（C-V）测量、介电损耗谱测试、高压击穿测试等。读者将了解这些实验是如何进行的，以及如何从实验数据中提取有用的信息。 应用领域的广泛拓展： 《Dielectric Materials》的另一大亮点在于，它将理论知识与实际应用紧密结合。本书会深入探讨介电材料在各个高科技领域的广泛应用，例如： 电容器： 作为电容器的核心绝缘介质，不同介电材料的选择直接影响电容器的体积、容量、工作电压、频率响应和寿命。本书会讨论高k材料、铁电材料、反铁电材料在高性能电容器中的应用。 半导体器件： 在集成电路中，栅介质、钝化层、互连线绝缘层等都属于介电材料。本书会深入分析这些应用场景对介电材料的要求，例如低漏电、高可靠性、低应力等。 高压绝缘： 在电力输配电领域，绝缘子、电缆绝缘等都需要高性能的介电材料来防止放电和击穿。 压电与铁电陶瓷： 介绍这些材料在传感器、执行器、滤波器、存储器等方面的应用，以及其工作原理。 光电器件： 讨论某些介电材料在光电器件（如LED、光电探测器）中的角色。 新能源领域： 例如在锂离子电池中作为隔膜材料，或在超级电容器中作为电介质。 前沿研究与未来展望： 为了保持内容的先进性，《Dielectric Materials》还会触及该领域的最新研究进展和未来发展趋势。这可能包括： 新型介电材料的开发： 如具有特殊性能的纳米结构介电材料、多层复合介电材料、智能介电材料等。 先进的制备与表征技术： 新型的薄膜沉积技术、纳米加工技术、原位表征技术等。 介电材料在新兴技术中的应用： 如柔性电子、可穿戴设备、物联网传感器、生物医学工程等。 目标读者： 本书旨在为以下读者提供有价值的参考： 材料科学与工程专业的学生和研究人员： 深入学习介电材料的理论基础、材料特性和应用。 电子工程、电气工程、微电子等相关领域的工程师： 了解介电材料在实际产品设计中的作用，掌握如何选择和应用合适的介电材料。 从事介电材料研发、生产和质量控制的专业人士： 提升对材料性能的理解，优化生产工艺，解决实际问题。 总而言之，《Dielectric Materials》是一本严谨、全面、深入的著作，它不仅会为读者揭示介电材料的奥秘，更将为读者提供在科研和工程实践中应用这些知识的坚实基础。通过本书的学习，读者将能够深刻理解介电材料的本质，掌握其性能表征方法，并将其成功应用于各种高科技领域。

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这本书的实用性简直超出了我的预期，尤其是在探讨实际应用案例和材料制备工艺时。我通常关注的是理论基础，但这本书的后半部分，关于功能性电介质在存储器和传感器中的集成应用，写得极其接地气。作者没有停留在理想化的模型层面，而是深入分析了真实世界中遇到的各种工艺限制和性能瓶颈。例如，书中详细对比了原子层沉积（ALD）和磁控溅射（Sputtering）在形成高质量HfO2薄膜时的优劣，并结合实际的电荷陷阱密度给出了量化的评估标准。这种将材料科学的微观特性与半导体制造的宏观流程紧密结合的叙事方式，对于在产业界工作的同仁来说，简直是如获至宝。它帮助我们理解，为什么实验室中完美的材料性能，在实际器件中会大打折扣，并指明了改进的方向。读完后，我立刻感觉到自己对整个器件架构的理解提升了一个维度，不再是孤立地看待材料本身，而是将其置于整个复杂系统之中进行考量。

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这本书的行文风格，老实说，初读时会让人有点喘不过气，它带着一种浓厚的学院派气息，每一个论述都建立在坚实的数学推导之上。如果你期待的是那种轻松愉快的科普读物，那可能会感到有些吃力。但我恰恰喜欢这种“硬核”的感觉。作者似乎有一种使命感，就是要将每一个细节都做到极致的准确和无可辩驳。比如在讨论高频损耗因子时，书中对不同温度和频率下的能量耗散模型进行了细致入微的比较，涉及了大量的傅里叶分析和复数阻抗谱的解读。我不得不经常停下来，在草稿纸上重新推导一遍那些复杂的方程，但这是一种令人兴奋的智力挑战。这种深挖到底的写作态度，使得这本书在处理那些前沿或争议性话题时，能够提供极具说服力的论据。它不是在“解释”概念，而是在“构建”一个完整的物理图像。对于那些需要将其知识应用于尖端材料科学或器件设计的人来说，这种不妥协的深度是极其宝贵的财富，它教会的不仅仅是“是什么”，更是“为什么是这样”。

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这本书的排版和印刷质量也值得称赞，这对于一本需要频繁查阅的专业书籍来说至关重要。纸张的厚度和光泽度恰到好处，既保证了墨色的清晰显示，又避免了强光下的反光刺眼。最让我满意的是那些数学公式和晶体结构图的呈现，它们被清晰地单独放置，用清晰的编号和合理的间距，确保了在推导复杂计算时，眼睛不会因为信息过载而疲劳。很多技术书籍在这方面都处理得比较粗糙，导致阅读体验大打折扣，但这本书的出版方显然深谙专业读者的需求。此外，书中对特定术语的定义都非常规范，通常在首次出现时就会给出精确的物理或数学定义，这极大地减少了因术语理解偏差而导致的阅读中断。总的来说，从内容的前沿性、逻辑的严密性，到最终的阅读舒适度，这本书几乎在所有维度上都达到了专业书籍的顶尖水准，是一次物超所值的知识投资。

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不得不提的是，这本书在参考文献和引用方面做到了教科书级别的严谨。翻阅内页，你会发现几乎每一个关键的论断后面，都精准地对应着相关的经典文献或最新的研究成果。这不仅仅是一种学术上的礼貌，更是对读者建立知识体系的巨大帮助。每当书中引入一个新概念或一种新材料体系时，作者都会清晰地标示出其发展脉络，让人能快速追溯到该领域的开创性工作。我个人非常喜欢它对历史发展的梳理，例如，它并没有直接跳到最新的铁电体研究，而是先花了大量篇幅回顾了早期无机钙钛矿的探索历程及其遇到的挑战。这种对知识“溯源”的重视，使得阅读体验变得非常扎实和有深度，避免了对现有技术的盲目追捧。对于需要进行文献综述或者撰写研究计划的读者而言，这本书提供了一个经过时间检验的、高质量的知识导航图谱，是拓展视野、避免重复研究的绝佳工具。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种深邃的蓝色调搭配着流动的光影效果，让人一眼就能感受到它蕴含的专业深度和一丝丝神秘感。我本来以为这会是一本枯燥的技术手册，但翻开扉页，那种严谨的逻辑结构和清晰的章节划分立刻打消了我的疑虑。作者显然在内容组织上下了极大的功夫，从最基础的电介质物理原理讲起，逐步深入到复杂的界面效应和薄膜特性。特别值得称赞的是，书中穿插了大量精美的图表和实验数据分析，这些不仅仅是枯燥的数字堆砌，更是对理论模型的生动诠释。当我读到关于“极化机制与弛豫时间”的那一章时，作者用一种近乎诗意的语言描述了分子层面的动态过程，这使得原本抽象的概念变得触手可及。它不是那种读完一遍就束之高阁的参考书，更像是一部需要反复品味的经典著作，每一次重读都能从中挖掘出新的理解层次。对于一个希望全面构建电介质知识体系的工程师或研究者来说，这本书无疑是一份无可替代的基石。它平衡了理论的深度和应用的广度，没有丝毫偏颇，展现了一种大家风范。

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