現代晶體學（1）：晶體學基礎（對稱性和結構晶體學方法） [Fundamentals of Crystals Symmetry and Methods of Structural Crystallography] 下載 mobi epub pdf 電子書 2026

內容簡介

　　《現代晶體學（1）：晶體學基礎（對稱性和結構晶體學方法）》原著俄文版和英文版近乎同時齣版，齣版後曾在整個學術界引起瞭很大反響.1994年《現代晶體學》捲1英文擴展第2版齣版，1994年和2000年分彆齣版瞭《現代晶體學》捲2英文擴展第2版和第3版。
　　《現代晶體學（1）：晶體學基礎（對稱性和結構晶體學方法）》為捲1，主要由物質晶態的一般特徵、晶體對稱性和晶體結構研究方法3個部分組成，著重介紹瞭晶體學基本概念、物質晶態特徵、晶體對稱性理論、晶體多麵體外形幾何理論和晶體點陣的幾何理論以及晶體原子結構實驗研究方法等。
　　《現代晶體學（1）：晶體學基礎（對稱性和結構晶體學方法）》可供固體物理、材料科學、金屬學、礦物學、化學等專業的大學生、研究生作為教材或教學參考書，並可供有關科技人員參考。

內頁插圖

目錄

譯者的話
第2版序
序
第2版前言
前言
第1章 結晶狀態
1．1 晶體的宏觀特性
1．1．1 晶體和晶態物質
1．1．2 晶態物質的均勻性
1．1．3 晶態物質的各嚮異性
1．1．4 對稱性
1．1．5 晶體的習慣外形
1．2 晶態物質的微結構
1．2．1 空間點陣
1．2．2 存在晶體點陣的實驗證明
1．2．3 微觀周期性原理的根據
1．3 畸變的三維周期性結構準晶體
1．4 凝聚相的結構特徵

第2章 對稱性理論基礎
2．1 對稱性概念
2．1．1 對稱性定義
2．1．2 對稱操作
2．2 空間變換
2．2．1 空間其中的物體空間的點
2．2．2 空間的基本的等體積變換
2．2．3 對稱變換的分析錶達式
2．2．4 第一類和第二類操作的聯係和差彆
2．3 群論基礎
2．3．1 操作的相互作用
2．3．2 群的公理
2．3．3 群的基本性質
2．3．4 循環群發生元
2．3．5 子群
2．3．6 陪集共軛類按子群分解
2．3．7 群的乘積
2．3．8 群的錶示
2．4 對稱群的類型和它們的一些性質
2．4．1 空間的均勻性、不均勻性和間斷性
2．4．2 對稱群的類型及其周期性
2．4．3 一維群G
2．4．4 二維群G0
2．4．5 晶體學群
2．4．6 三維群G0
2．5 對稱群的幾何性質
2．5．1 對稱素
2．5．2 對稱素的小結和命名法
2．5．3 極性
2．5．4 正規點係
2．5．5 獨立域
2．5．6 對稱物體的置換群描述
2．5．7 對映性（enantimorphism）
2．6 點對稱群
2．6．1 點群的描述和圖示
2．6．2 三維點群G的推導
2．6．3 點群族
2．6．4 點群的類彆
……
第3章 晶態多麵體和點陣的幾何
第4章 晶體結構分析
第5章 晶體學及其實驗方法的新進展
參考文獻
參考書刊

前言/序言

　　4捲本《現代晶體學》齣版於20世紀80年代初期，晶體學是發展瞭幾個世紀的老學科，它的基本概念和規律早已確立。然而20世紀所有分支學科的迅速發展並沒有繞過晶體學，我們對物質的原子結構、晶體形成和生長以及晶體的物理性質的知識不斷深化，有關的實驗方法也經常得到改進，為瞭使《現代晶體學》名副其實，我們必須豐富它的內容、補充新的資料。
　　第1版的大部分內容仍舊保留，但若乾章節已經更新，有些內容已經改進並補充瞭新的圖例，值得重視的許多新結果被總結在各捲的更新章節中。顯然，我們不能忽視20世紀80年代發現的準晶體和高溫超導體、分子束外延的進展、錶麵熔化、非本徵鐵電體、無公度相等。我們還增加瞭已在晶體學中得到應用的新實驗方法，如掃描隧道顯微術、EXAFS、X射綫強度的位置靈敏探測器等，參考文獻也做瞭補充和修改，
　　《現代晶體學》第2版的修訂①主要是由第1版的作者完成的。我們的一些同事還提供給我們新的結果、圖例和文獻。在此我們嚮他們全體錶示衷心的感謝。

現代晶體學導論：從宏觀到微觀的晶體世界 第一部分：晶體學的核心與演進 晶體學是一門古老而又充滿活力的學科，它深刻地揭示瞭物質在原子尺度上排列的規律性與周期性。本書旨在為讀者構建一個全麵、深入的晶體學知識體係，重點關注晶體結構、對稱性原理及其在現代材料科學中的應用。我們從晶體學的基本概念齣發，探究其曆史發展脈絡，並引入理解晶體世界的關鍵數學工具。 晶體的定義與分類： 晶體，作為具有宏觀上周期性排列的固體材料，其有序性是其物理、化學性質的根源。本書詳細闡述瞭如何通過區分長程有序與短程有序來精確定義晶體，並係統介紹基於點陣類型、晶體係統和晶係分類的經典方法。我們不會僅停留在概念層麵，而是深入探討不同晶體學分類體係背後的物理意義，例如各嚮異性與各嚮同性的對比。 晶體學的曆史基石： 晶體學的進步史就是人類對自然界物質結構認識深化的曆史。從早期的光學觀察、歐拉（Euler）和勒尼（Haüy）對晶體外形的研究，到19世紀中葉布拉菲（Bravais）的點陣理論的建立，每一步都為後來的結構測定奠定瞭不可或缺的基礎。本書將梳理這些關鍵的理論飛躍，特彆是布拉菲點陣如何將無限的晶體空間抽象為有限的數學結構。 數學基礎與群論的引入： 晶體學本質上是一門應用數學的學科。為瞭精確描述晶體的無限周期性和有限的對稱操作，群論是不可或缺的工具。本部分將詳細介紹群論在晶體學中的應用，包括點群、空間群的概念。我們將側重於解釋這些抽象的數學工具如何直接對應於晶體中可能存在的物理對稱操作，例如鏇轉、反射和反演。這些對稱操作的組閤構成瞭理解晶體結構復雜性的基礎。 第二部分：空間對稱性與晶體學描述 對稱性是晶體學的靈魂。理解晶體所具有的全部對稱操作，是預測和解釋其宏觀性質的前提。本部分將聚焦於如何係統地描述和分類這些對稱操作。 點群與分子對稱性： 在深入晶體空間對稱性之前，我們首先需要掌握點群的概念。點群描述的是作用於一個固定點上的所有對稱操作的集閤。本書將詳細分析三維空間中的所有閤理點群，並結閤實例說明如何通過分子結構來確定其所屬的點群。這為理解晶體中原子的局部環境提供瞭必要的準備。 空間群的完備性： 晶體是無限延伸的，因此其對稱性需要通過空間群來描述。空間群是點群在平移操作下的擴展。本書將詳盡介紹空間群的構建原理，特彆是平移對稱操作與鏇轉/反射操作的組閤。我們將討論螺鏇軸（Screw Axis）和滑移麵（Glide Plane）這兩種特殊的、依賴於平移的對稱操作，它們是區分不同空間群的關鍵特徵。 晶體學的係統描述： 在確定瞭空間群之後，如何用一套標準化的符號係統來記錄和交流這些信息至關重要。本書將詳細講解國際晶體學聯閤會（IUCr）推薦的晶體學符號約定，包括使用Hermann-Mauguin符號來錶示點群和空間群。讀者將學會如何閱讀和解釋這些符號，從而迅速掌握一個晶體的基本對稱信息。 點陣與晶胞： 晶體的周期性結構由點陣來描述，而晶胞則是描述這種周期性的最小單元。本書將區分“點陣”（無限的數學結構）和“晶胞”（有限的物理代錶）。我們將深入探討如何選擇最閤適的晶胞（如原始晶胞、慣用晶胞），以及如何使用米勒指數（Miller Indices）來精確地標記晶麵和晶嚮。米勒指數不僅是描述晶麵的工具，更是理解X射綫衍射現象的基礎。 第三部分：晶體結構的實驗確定方法與理論基礎 僅有理論對稱性是不夠的，晶體學強大的應用價值在於它能夠精確地“看清”原子在三維空間中的具體位置。本部分將側重於結構測定的核心技術及其背後的物理原理。 晶體的電子衍射： 晶體結構測定的基石是衍射現象，特彆是X射綫衍射（XRD）。本書將從波動光學和固體物理學的角度，詳細推導布拉格定律（Bragg's Law）的物理意義，解釋為什麼隻有滿足特定條件的晶麵纔能産生衍射。我們將討論衍射強度與結構因子（Structure Factor）之間的關係，這是連接實驗可測數據（衍射強度）與理論結構模型（原子坐標）的橋梁。 倒易空間的概念： 現代晶體學分析大多在倒易空間（Reciprocal Space）中進行。本書將詳細解釋倒易晶格（Reciprocal Lattice）的概念，闡明其與實空間晶格之間的傅裏葉變換關係。倒易空間的幾何結構，特彆是其矢量與實空間晶麵法綫之間的對應關係，是理解衍射圖案如何直接反映晶體結構的關鍵所在。 結構測定的基本流程： 本部分將構建一個完整的結構解析流程圖，從樣品製備、數據采集（如單晶衍射儀的操作原理），到數據處理、結構因子計算，直至最後的結構精修。我們將探討解析結構中麵臨的主要挑戰，如相位問題（Phase Problem），並簡要介紹解決該問題的幾種經典方法（如直接法、重物法）。 第四部分：晶體結構的多樣性與應用前沿 晶體結構遠非一成不變的剛性結構，它具有豐富的形貌和多樣的功能。本部分將通過具體的結構實例，展示晶體學的廣泛應用。 結構類型的多樣性： 我們將考察不同類型的晶體結構，包括金屬晶體（如麵心立方、體心立方）、離子晶體（如NaCl、CsCl結構）以及共價晶體（如金剛石、矽）。對於每種結構類型，我們將分析其堆積效率、配位數以及結構穩定性背後的電子結構和化學鍵閤特徵。 晶體缺陷與非理想結構： 真實的晶體並非完美周期性的。本章將介紹點缺陷（如空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界）。我們將探討這些缺陷如何顯著影響材料的宏觀性能，如機械強度、導電性和擴散行為。 前沿應用： 晶體學已深入到材料科學和化學研究的各個領域。本書將探討晶體學原理在新型功能材料（如沸石分子篩、金屬有機框架材料MOFs）設計中的作用，以及結構解析技術如何幫助我們理解藥物晶型、半導體異質結的構築。 通過對這些核心概念的係統闡述，本書力求引導讀者從宏觀的晶體形態認知，深入到微觀的原子排列規律，最終掌握解析和理解任何晶體結構所需的基本理論工具和實驗方法。