[按需印刷] 物质结构(第2版化学卷)/中国科学技术经典文库 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容介绍
本书是在1959年出版的《物质结构》基础上进行修订的，作者根据当前 的教学要求和化学学科的发展动向，对**版内容作了较多的增删，进行了 适当的调整。
全书共十五章，即量子力学基础和氢原子的状态函数、原子的电子层结 构和原子光谱、双原子分子的结构、分子对称性与群论初步、多原子分子的 结构、共轭分子的结构、配位场理论和络合物的结构、原子价和分子结构小 结、分子光谱、分子的电性和磁性、晶体结构等。书中对原子价概念的发展 不仅总结了国内外学者的成果，并且着重介绍了作者使用(nxc∏)四个数来 描述包括原子簇在内的无机和有机分子的结构类型，提出了原子价的新概念 ，在论述现代物质结构实验方法、原理和应用方面，除介绍IR、Raman、NMR 、ESR、ESCA等主要方法外，还就如何掌握查阅、分析各种谱的数据和结构 作了引导和说明。
本书供综合大学化学专业物质结构课程教学使用，也可供其他各类高等 院校化学、化工专业和业余读者参考。


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本书是中国科学技术经典文库中的一种。全书共分十五章，内容包括：量子力学基础和氢原子的状态函数、原子的电子层结构和原子光谱、双原子分子的结构、分子对称性与群论初步、多原子分子的结构、共轭分子的结构、配位场理论和络合物的结构、原子价和分子结构小结、分子光谱、分子的电性和磁性、晶体结构等。可供综合大学化学专业物质结构课程教学使用，也可供其他各类高等院校化学、化工专业和业余读者参考。
目录

第二版重印序言 序 新版序 第*章  量子力学基础和氢原子的状态函数 第二章  原子的电子层结构和原子光谱 第三章  双原子分子的结构 第四章  分子对称性与群论初步 第五章  多原子分子的结构 第六章  共轭分子的结构 第七章  配位场理论和络合物的结构 第八章  原子价和分子结构小结 第九章  分子光谱(一)双原子分子光谱 第十章  分子光谱(二)多原子分子光谱 第十一章  分子的电性、磁性、磁共性振谱和光电子能谱 第十二章  晶体的点阵结构和X射线衍射法 第十三章  金属键与金属晶体的结构 第十四章  离子键和离子型晶体的结构、离子极化和向共价型晶体的过渡 第十五章  范德华引力和氢键，分子型和氢键型的晶体结构 附录 中外文人名对照表

《晶体结构与缺陷：现代材料科学的基石》 本书简介 本书聚焦于固体材料中微观尺度的组织结构，深入探讨晶体学原理、晶体生长动力学及其缺陷的本质与影响。我们旨在为材料科学、凝聚态物理、化学以及相关工程领域的研究人员和高年级本科生、研究生提供一部全面、深入且富有洞察力的参考著作。 第一部分：晶体学的几何与对称性 本部分是理解所有晶体材料行为的数学和几何基础。我们将从最基本的点阵概念出发，详细阐述布拉维点阵的14种类型及其在三维空间中的排列特征。 第一章：点阵、基矢与晶胞 本章系统地定义了晶体周期性结构的基本元素：点阵、基矢的选择与变换、原胞（Primitive Cell）与晶胞（Unit Cell）的区别与联系。特别关注如何通过不同的晶胞选择来描述同一个点阵，并引入了Wigner-Seitz原胞的概念，强调其在描述布里渊区时的重要性。随后，详细讨论了晶体结构描述的国际标准——空间群（Space Group）理论，包括其对称操作的数学表示（如旋转、反射、反演和滑移面、螺旋轴）。 第二章：晶体结构分析与倒易空间 本章从实验角度出发，介绍理解晶体结构的关键工具——X射线衍射（XRD）。首先，详述了布拉格定律（Bragg's Law）的物理意义和数学推导。接着，核心内容转向倒易空间（Reciprocal Space）的概念。我们详细解释了倒易点阵（Reciprocal Lattice）的构建，以及倒易空间与实空间之间的傅里叶变换关系。通过对布里渊区的深入分析，解释了电子能带结构计算和声子谱分析的理论基础。此外，本章还覆盖了电子衍射和中子衍射在结构解析中的应用，特别是在处理磁性材料和轻元素结构时的优势。 第二章的重点案例分析：常见晶体结构族系 本章将理论应用于实例，详细剖析了最核心的晶体结构类型： 1. 简单立方（SC）、体心立方（BCC）和面心立方（FCC）系统： 几何堆积效率、配位数以及常见金属元素的归属。 2. 密堆积结构（HCP）： 解释其层错序列（ABAB...）与FCC（ABCABC...）的区别，以及它们对材料塑性变形的影响。 3. 离子晶体结构： 重点解析氯化钠（NaCl）、氟化铯（CsCl）和闪锌矿（ZnS）结构，讨论电荷平衡、半径比规则和配位多面体几何。 4. 共价网络结构： 深入探讨金刚石、硅和石墨的$sp^3$和$sp^2$杂化对宏观性质的决定性影响。 第二部分：晶体生长与形貌控制 本部分关注晶体如何从无序态转变为有序态，即固液界面动力学和宏观形貌的形成机制。 第三章：成核与晶体生长热力学 本章阐述了相变过程的驱动力。详细分析了成核理论，包括经典成核理论（CNT）中的临界核尺寸、激活能垒以及形核速率的温度依赖性。我们区分了均相成核与异相成核，并探讨了过饱和度或过冷度在控制生长速率中的关键作用。随后，讨论了晶体生长界面能的各向异性，这直接决定了晶体的最终形态。 第四章：界面动力学与宏观形貌 本章从原子尺度的附着与扩散过程，推导出晶体生长的宏观速度方程。重点分析了影响界面形貌的机制： 1. 平界面生长（Layer-by-Layer）： 适用于低过冷度条件下的理想表面。 2. 阶梯与核生成机制： 详细讨论了BCF（Burton, Cabrera, Frank）螺旋生长机制，解释了如何在没有大量位错的情况下形成杆状或柱状晶体。 3. 枝晶生长（Dendritic Growth）： 探讨了在快速冷却或高过冷度下，界面失稳导致的三维枝晶结构形成，这是铸造凝固过程中常见的缺陷形态。引入了 Mullins-Sekerka 不稳定性理论，用于预测界面失稳的波长。 本章的实践应用： 详细分析了定向凝固技术（如切克劳斯基法）中，如何通过控制冷却速率和温度梯度来优化晶体质量和控制生长方向，这对单晶制造至关重要。 第三部分：晶体缺陷的分类与本征影响 本部分是理解材料性能（如强度、导电性、光学特性）的关键。我们将缺陷视为控制材料特性的“可调参数”。 第五章：点缺陷：浓度、迁移与测量 点缺陷是材料结构中最基本的局部畸变。本章系统分类： 1. 空位（Vacancies）： 晶格中缺失原子的缺陷。计算了空位的热力学形成能，并解释了其浓度如何随温度变化（遵循阿伦尼乌斯关系）。讨论了空位的扩散机制——“空位机制”，这是扩散控制过程（如烧结、蠕变）的微观基础。 2. 间隙原子（Interstitials）： 晶格间隙中多余的原子，包括溶质原子和自间隙原子。分析了它们对晶格常数和局部应力的贡献。 3. 合金中的点缺陷： 讨论了固溶体中的有序-无序转变（如CuZn黄铜的转变），以及点缺陷如何影响材料的电学性能（如半导体中的掺杂）。 第六章：线缺陷：位错的几何与运动 位错是决定金属和陶瓷塑性变形能力的根本原因。 1. 位错的分类与描述： 严格定义了刃型位错、螺型位错及其混合型位错。使用 Burgers 矢量来量化位错的强度和性质，解释了 Burgers 矢量的晶体学限制。 2. 位错运动与塑性变形： 详细阐述了位错在剪切力作用下的滑移（Slip）机制，包括滑移系（Slip System）的概念。分析了位错在非滑移面上的攀移（Climb）过程，及其与空位迁移的联系，尤其在高温蠕变中的作用。 3. 位错的相互作用： 讨论了位错塞积（Pile-up）如何导致应力集中和材料强化（如Hall-Petch 效应的微观基础）。分析了孪晶（Twinning）作为一种特殊的变形机制。 第七章：面缺陷与体缺陷 本章扩展到更高维度的缺陷结构。 1. 晶界（Grain Boundaries）： 将晶界视为两块晶体在取向上的不匹配区域。引入了小角度晶界模型（位错墙模型）和大大角晶界模型（无序结构模型），解释了晶界能的来源。讨论了晶界对材料性能的影响，如晶界扩散、晶界迁移（晶粒长大）和腐蚀敏感性。 2. 堆垛层错（Stacking Faults）： 详细分析了在FCC和HCP材料中，由于层错序列中断导致的局部结构失配，及其对加工硬化的影响。 3. 相界面与孪晶界： 分析了外延生长中出现的共格界面、半共格界面和非共格界面，以及这些界面如何影响薄膜的应力状态和电子特性。 4. 体缺陷： 简要介绍孔洞、夹杂物和第二相粒子等对材料断裂韧性的影响。 结论 全书以“缺陷工程”的视角收尾，强调现代材料科学研究不再仅仅是“避免”缺陷，而是通过精确控制点缺陷浓度、位错密度和晶界结构，来设计和定制具有特定功能的先进材料。本书为读者提供了理解和预测材料在热力学和动力学约束下行为的强大理论框架。