超快激光光譜原理與技術基礎 下載 mobi epub pdf 電子書 2026

作  者:翁羽翔 著作 定  價:128 齣 版 社:化學工業齣版社 齣版日期:2013年07月01日 頁  數:456 裝  幀:精裝 ISBN:9787122160102     《超快激光光譜原理與技術基礎》是國傢科學技術學術著作齣版基金資助齣版的很好科技圖書。係統介紹超快光譜測量的基本原理，測量方法及各種相關器件，並融閤瞭一綫工作者自身的經驗和體會，不僅讓初入門者對整個領域有一個富有整體感的認識，也從中學到一些實用的技能和方法。《超快激光光譜原理與技術基礎》可作為從事時間分辨光譜研究科技人員的參考書，尤其適閤進入該領域的研究生。書中對光譜學一些基本概念的闡述及光學實驗技能的介紹也適閤本科高年級學生。
●第1章 時間分辨光譜技術導論
●1.1 時間分辨光譜概述
●1.1.1 時間分辨簡介
●1.1.2 飛秒化學
●1.2 量子波包
●1.2.1 量子力學波包
●1.2.2 裏德堡（Rydberg）態波包
●1.2.3 波包再現結構
●1.2.4 波包的製備與激發光脈寬
●1.2.5 波包的産生
●1.2.6 波包運動的實驗測量方法
●1.2.7 波包測量實例分析
●1.3 密度矩陣錶示
●1.3.1 相乾態的密度矩陣錶示
●1.3.2 密度算符與密度矩陣
●1.3.3 純態和混閤態
●1.3.4 混閤態的密度矩陣
●1.4 飛秒光相乾振動激發的唯象處理
●1.5 低頻振動相乾態衝擊受激拉曼散射實驗測量及理論分析
●1.5.1 相乾態衝擊受激拉曼散射泵浦-探測實驗測量
●部分目錄

內容簡介

    《超快激光光譜原理與技術基礎》較係統地介紹瞭超快光譜研究所涉及的理論基礎和實驗技能。《超快激光光譜原理與技術基礎》共16章，主要內容包括：時間分辨光譜的曆史和進展，分子光譜學基礎，飛秒激光技術，非綫性光譜學基礎、原理及其應用，二維光譜實驗及應用，飛秒瞬態吸收光譜技術及數據分析方法，熒光偏振及各嚮異性原理，超快熒光測量技術，飛秒激光脈衝性質錶徵方法，脈衝升溫-納秒時間分辨中紅外瞬態吸收光譜，激光光譜實驗中噪聲與微弱信號測量以及計算機接口技術。

翁羽翔 著作     翁羽翔，中國科學院物理研究所研究員，國傢傑齣青年基金獲得者。長期從事超快時間分辨激光光譜的研究工作，主持建立納秒時間分辨瞬態可見光光譜測量係統、建成瞭靠前**水平的飛秒時間分辨瞬態吸收光譜儀，並研製成功飛秒光參量放大器。特彆在時間分辨中紅外激光光譜，立足靠前的自主知識産權技術，建立瞭能夠測定半導體晶格內及束縛態載流子的馳豫動力學的探測設備。

現代材料科學中的高通量計算方法 簡介 本書係統地闡述瞭在現代材料科學研究中占據核心地位的高通量計算方法。隨著計算能力的飛速提升和理論方法的不斷完善，通過計算機模擬來預測和設計新材料已成為可能，並極大地加速瞭材料的發現與優化進程。本書旨在為材料研究人員、物理學傢、化學傢以及相關領域的工程師提供一套全麵、深入且實用的理論框架和操作指南，使其能夠有效地利用這些強大的計算工具來解決復雜的材料科學問題。 第一部分：理論基礎與計算框架 本書的開篇部分，首先奠定瞭高通量計算所需的基礎理論。我們將從量子力學的基本原理入手，深入探討適用於材料模擬的近似方法。 第一章：量子力學在材料模擬中的基石 本章詳細介紹瞭描述材料內部電子行為的薛定諤方程及其挑戰。重點闡述瞭為什麼需要近似方法，並詳細剖析瞭密度泛函理論（Density Functional Theory, DFT）的核心思想——霍恩伯格-科恩定理。我們將細緻地比較不同的交換關聯泛函（如LDA, GGA, Meta-GGA及其含範德華修正），分析它們在精度和計算成本之間的權衡，這是高通量計算選擇方法的關鍵決策點。 第二章：周期性係統的計算錶示 材料科學研究的重點往往是晶體結構。本章講解如何利用布洛赫定理來簡化周期性邊界條件下的電子結構計算。內容包括倒易空間中的積分方法（如Gamma點采樣與K點網格的選擇），以及如何在實際計算中優化K點網格的密度以確保計算結果的可靠性，同時控製計算資源消耗。我們還將討論如何構建和優化超胞模型以模擬缺陷、錶麵和界麵結構。 第三章：計算的收斂性與誤差分析 對於高通量工作流程而言，保證每一步計算的穩定性和可重復性至關重要。本章專門討論計算的收斂性標準，包括能量收斂、力的收斂以及應力張量的收斂。我們將提供一套實用的誤差預算方法，幫助用戶量化計算結果中的固有不確定性，這是區彆於經驗性方法的關鍵所在。 第二部分：高通量計算的工作流程與工具 高通量計算的核心在於自動化和並行化。本部分將聚焦於如何構建高效、可擴展的計算流程。 第四章：自動化腳本與工作流管理 本章詳細介紹瞭如何利用腳本語言（如Python及其科學計算庫）來連接不同的計算包。內容涵蓋輸入文件的自動生成、作業調度係統（如Slurm, PBS）的調用、計算過程的監控以及輸齣結果的自動解析。我們將以一個實際的材料篩選流程為例，演示如何實現從結構輸入到性質提取的全自動化。 第五章：開源計算包的深度應用 本書將重點介紹當前主流且適用於高通量計算的開源軟件包，例如VASP (Vienna Ab initio Simulation Package) 和 Quantum ESPRESSO。我們將不再僅停留在基本安裝和運行上，而是深入探討其高級功能，如並行效率優化、混閤精度計算的使用，以及如何針對特定體係（如磁性材料或大分子體係）進行參數調優。 第六章：數據庫構建與數據挖掘 高通量計算的産齣是海量的結構-性質數據。本章講解如何有效地組織和存儲這些數據，並介紹材料基因組計劃（Materials Genome Initiative, MGI）背景下的數據管理最佳實踐。內容包括使用NoSQL數據庫存儲復雜結構信息、開發數據查詢接口，以及利用機器學習方法對已計算數據庫進行初步篩選和趨勢預測。 第三部分：關鍵材料性質的計算模擬 本部分將具體展示高通量計算如何應用於預測和解析多種重要的材料性質。 第七章：結構優化與相圖構建 晶體結構的優化是所有計算的起點。本章不僅涵蓋瞭靜態結構的優化，還擴展到高壓或高溫條件下的結構搜索，例如利用基於能量的結構搜索算法（如CALYPSO或USPEX）。此外，我們將詳細介紹如何通過熱力學穩定性分析（如形成能、虛晶能）來構建和解讀復雜的二元或三元相圖，這對於材料的閤成至關重要。 第八章：電子結構與輸運性質的預測 本章關注材料的電子特性。除瞭基礎的能帶結構和態密度計算，我們還將深入探討如何計算更復雜的性質，例如有效質量、帶隙的精確計算（使用HSE06或GW方法進行後處理），以及如何通過玻爾茲曼輸運方程（BTE）來預測熱導率和電導率。 第九章：機械性能與動力學模擬 材料的力學響應是其應用的關鍵。本章講解如何利用有限元方法與DFT相結閤來計算彈性常數、楊氏模量和泊鬆比。對於動力學模擬，我們將區分基於DFT的分子動力學（AIMD）與利用預訓練勢函數的經典分子動力學（ReaxFF或Machine Learning Potentials）。AIMD的應用重點在於捕捉高溫下的結構弛豫和原子擴散機製。 第十章：光譜學特性的模擬 雖然本書側重於計算，但理解如何模擬可與實驗對比的光譜數據是驗證計算結果的關鍵。本章介紹如何計算X射綫吸收譜（XAS）、X射綫發射譜（XES）以及拉曼散射譜。我們將重點解析如何利用綫性響應理論來模擬這些綫性或非綫性的光學響應，並討論如何修正色散校正和自相互作用誤差。 結論與展望 全書最後將對當前高通量計算的局限性進行誠實的評估，例如對長程有序體係的挑戰、對稀有元素體係的數據庫稀疏性，以及復雜動態過程的模擬難度。展望未來，本書將簡要介紹機器學習在勢能麵構建和加速計算中的前沿應用，為讀者指明下一階段的研究方嚮。 本書的編寫風格力求嚴謹而實用，通過大量的案例分析和代碼片段，確保讀者不僅理解理論，還能立即將其應用於實際的研究工作中。