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晶體化學及晶體物理學 第二版
	定價	78.00
	齣版社	科學齣版社
	版次	2
	齣版時間	2013年01月
	開本	16開
	作者	廖立兵，夏誌國 著
	裝幀	平裝
	頁數	306
	字數	406000
	ISBN編碼	9787030359094

內容介紹
《晶體化學及晶體物理學（第二版）》共九章，主要內容包括：晶體學基礎；原子鍵閤（原子結構及各種鍵型和晶體特點）；晶體場理論及配位場理論；晶體結構；晶體的相變及有關現象；晶體缺陷；晶體的物理性質；晶體生長簡介等。針對礦物材料學、礦物學、岩石學、礦床學、寶石學、地球化學等地學學科的特點，《晶體化學及晶體物理學（第二版）》以晶體化學為主，晶體物理學部分重在基本概念和基本原理的介紹，略去很多晶體物理書中的張量推導，因此有較強的針對性和實用性。
《晶體化學及晶體物理學（第二版）》可作為無機材料學、礦物材料學、礦物學、岩石學、礦床學、寶石學、地球化學等學科專業的教材，也可作為從事以上專業研究和教學工作者的參考書。


目錄
第二版前言
第*版前言
1 緒論
1．1 晶體化學和晶體物理學的概念
1．2 晶體化學和晶體物理學的形成與發展
1．3 晶體化學和晶體物理學研究的意義

2 晶體學基礎
2．1 幾何晶體學理論
2．1．1 晶體學基本概念
2．1．2 晶體的宏觀對稱性與點群
2．1．3 晶體的微觀對稱性與空間群
2．2 晶體化學的若乾基本定律
2．2．1 晶體化學第*定律——哥德施密特定律
2．2．2 格羅茲定律
2．2．3 倫伯格斯規則
2．2．4 迪特澤爾關係
2．2．5 鮑林規則
2．2．6 晶格能計算公式——玻恩公式
2．2．7 測定品格能實驗值的方法——玻恩一哈伯循環
2．2．8 晶體化學第二定律——卡普斯欽斯基原理
2．2．9 費爾斯曼改進公式
2．2．10 球體緊密堆積原理
2．2．1l 其他規律

3 原子鍵閤
3．1 原子結構
3．1．1 原子核外電子的運動狀態
3．1．2 量子數與軌道
3．1．3 電子雲及其分布
3．1．4 原子的電子排布
3．1．5 原子的電離能、電子親和能及電負性
3．2 離子鍵和離子晶體
3．2．1 離子鍵的性質
3．2．2 離子半徑
3．2．3 離子半徑比與配位數的關係
3．2．4 離子晶體的特點
3．3 共價鍵和共價晶體
3．3．1 共價鍵理論
3．3．2 鍵參數
3．3．3 共價晶體的特點
3．4 金屬鍵和金屬晶體
3．4．1 能帶理論
3．4．2 分子軌道理論和能帶的關係
3．4．3 金屬原子半徑
3．4．4 金屬晶體的特點
3．5 分子鍵和分子晶體
3．5．1 分子鍵
3．5．2 分子半徑
3．5．3 分子晶體的特點
3．6 氫鍵
3．7 氘鍵
3．8 中間型鍵
3．8．1 離子鍵與共價鍵的中間型鍵
3．8．2 共價鍵與金屬鍵的中間型鍵

4 晶體場理論及配位場理論
4．1 晶體場理論
4．1．1 過渡金屬元素電子殼層結構的特點
4．1．2 晶體場分裂及晶體場穩定能
4．1．3 10Dq參數
4．1．4 影響△值的因素
4．1．5 低對稱環境的晶體場分裂——Jahn-Teller效應
4．2 電子軌道和原子態的對稱變換
4．2．1 譜項
4．2．2 群論基礎
4．2．3 對稱操作對電子軌道的作用
4．2．4 對稱操作對原子譜項的作用
4．2．5 與不可約錶示有關的光譜學選律
4．2．6 其他光譜學選律
4．3 晶體場理論的應用
4．3．1 晶體顔色和多色性的解釋
4．3．2 過渡金屬元素離子半徑變化規律的解釋
4．3．3 過渡元素晶體的磁性
4．3．4 尖晶石晶體化學
4．3．5 一些矽酸鹽結構中離子占位有序現象的解釋
4．3．6 稀土摻雜發光材料發光性能的調控
4．4 配位場理論

5 晶體結構
5．1 晶體結構的類型
5．2 元素單質的晶體結構
5．2．1 金屬單質的晶體結構
5．2．2 稀有氣體單質的晶體結構
5．2．3 非金屬單質的晶體結構
5．3 無機化閤物的典型晶體結構
5．3．1 二元無機化閤物的晶體結構
5．3．2 多元無機化閤物的晶體結構
5．4 矽酸鹽的晶體結構
5．4．1 島狀結構
5．4．2 環狀結構
5．4．3 鏈狀結構
5．4．4 層狀結構
5．4．5 架狀結構

6 晶體的相變及有關現象
6．1 固溶體和類質同象替換
6．2 晶體結構的無序與有序
6．2．1 位置無序
6．2．2 畸變無序
6．2．3 替換無序
6．2．4 取嚮無序
6．2．5 電子及原子核自鏇態無序
6．3 同質多象和多形性
6．4 多型及多體構型

7 晶體缺陷
7．1 晶體的點缺陷
7．1．1 本徵缺陷
7．1．2 雜質缺陷
7．1．3 色心
7．1．4 非計量化閤物中的缺陷
7．2 晶體中的綫缺陷——位錯
7．2．1 位錯的類型
7．2．2 伯格斯矢量
7．2．3 位錯的成因
7．3 晶體中的麵缺陷
7．3．1 平移界麵缺陷
7．3．2 孿晶界麵缺陷
7．3．3 位錯界麵缺陷
7．4 其他一些宏觀和亞微觀缺陷
7．4．1 包裹體
7．4．2 胞狀組織
7．4．3 晶體生長條紋
7．4．4 開裂
7．4．5 生長扇形界缺陷
7．5 晶體缺陷的研究意義

8 晶體的物理性質
8．1 張量基礎知識
8．1．1 張量的定義
8．1．2 張量的變換定律
8．1．3 張量的幾何錶示法
8．2 晶體的對稱性對晶體物理性質的影響
8．2．1 諾埃曼原則
8．2．2 晶體對稱性對物理性質的影響
8．2．3 晶體物理性質的相互關係
8．3 晶體的力學性質
8．3．1 晶體的彈性性質
8．3．2 晶體的範性性質
8．3．3 晶體的解理性
8．3．4 晶體的硬度
8．4 晶體的熱性能
8．4．1 晶體的熱容
8．4．2 晶體的熱膨脹
8．4．3 晶體的熱傳導
8．4．4 晶體的熱輻射
8．5 晶體的介電性質
8．6 晶體的壓電性質
8．7 晶體的熱釋電性質
8．8 晶體的鐵電性質
8．8．1 電滯迴綫
8．8．2 鐵電晶體的居裏溫度L
8．8．3 弛豫型鐵電晶體
8．9 晶體的磁性
8．9．1 磁緻伸縮與磁彈性能
8．9．2 磁光效應
8．10 晶體的聲學性質
8．11 晶體的光學性質
8．11．1 晶體光學基礎
8．11．2 光的摺射
8．11．3 晶體中的雙摺射現象——光率體和摺射率麵
8．11．4 晶體摺射率色散
8．11．5 晶體對光的反射
8．11．6 晶體對光的吸收和透射
8．11．7 晶體對光的散射
8．11．8 晶體的電光效應
8．11．9 晶體的彈光效應與聲光效應
8．11．10 晶體的磁光效應
8．12 晶體的電學性質
8．12．1 電子類載流子導電
8．12．2 離子類載流子導電
8．12．3 半導體
8．12．4 pn結
8．12．5 超導體

9 晶體生長簡介
9．1 晶體生長理論
9．1．1 晶體的形成與生長
9．1．2 晶體生長的幾種基本理論
9．2 晶體生長方法簡介
9．2．1 晶體生長的實驗技術
9．2．2 影響晶體生長的因素
9．3 重要人工晶體及其晶體生長簡介
9．3．1 非綫性光學晶體
9．3．2 激光晶體
9．3．3 磁光晶體
9．3．4 鐵電晶體

附錶1 晶格類型及其鍵性、結構和物理性質特點
附錶2 元素的電子親和能
附錶3 元素的電離能
附錶4 元素的電子構型和離子半徑
附錶5 原子的共價半徑和分子半徑
參考文獻
關鍵詞索引

新視野：現代材料科學的基石 本書深入探索瞭構成我們物質世界的微觀結構及其宏觀行為之間的深刻聯係。它不僅僅是一本關於“晶體”的書，更是對材料科學核心原理的全麵梳理，旨在為讀者構建一個堅實的理論框架，以理解和設計下一代功能材料。 第一部分：從原子到晶格——結構的基礎 本部分聚焦於固體材料的微觀結構。我們將從最基礎的原子排布規律齣發，係統闡述晶體結構的基本概念。 第一章：對稱性與點群 對稱性是理解晶體性質的基石。本章詳細介紹瞭晶體學中的基本對稱操作，包括鏇轉、反射和反演。通過對施密特符號和國際符號錶的深入解析，讀者將能夠準確描述和分類任何給定的晶體點群。我們強調瞭對稱性在決定材料光學、電學和壓電響應中的決定性作用。 第二章：空間群與晶體學基礎 超越點群，本章轉嚮三維空間中的周期性結構——空間群。我們將詳細講解晶格的概念，布拉維點陣的十四種類型，以及如何利用滑移麵和螺鏇軸來理解和構建晶體結構。通過實例分析，讀者將掌握如何解讀X射綫衍射數據中的空間群信息，這是實驗錶徵中至關重要的一環。重點討論瞭理想晶體結構與實際晶體缺陷的差異。 第三章：晶體鍵閤的本質 材料的宏觀性質直接來源於其內部的化學鍵閤。本章對比分析瞭離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力在晶體結構形成中的作用。我們將運用分子軌道理論和能帶理論的初步概念，解釋為什麼某些材料是導體，而另一些是絕緣體或半導體。對氫鍵和配位化學在非傳統晶體材料（如金屬有機框架，MOFs）中的作用進行瞭探討。 第二部分：缺陷的藝術——偏離完美 完美晶體隻存在於理論之中。本部分將重點研究晶體內部的缺陷，這些“不完美”恰恰是現代功能材料性能的決定因素。 第四章：點缺陷的統計熱力學 本章深入研究瞭晶體結構中的零維缺陷，包括空位、間隙原子、取代原子和孿晶界麵的形成能和濃度。通過應用統計熱力學原理，我們推導瞭在不同溫度下缺陷濃度的平衡方程。重點探討瞭點缺陷如何影響材料的擴散機製、導電性和機械性能（如蠕變）。 第五章：綫缺陷與塑性變形 位錯是理解金屬和陶瓷塑性行為的關鍵。本章詳細描述瞭刃型位錯、螺型位錯及其混閤型位錯的幾何結構。我們將分析位錯的應力場、運動機製（滑移和攀移），以及位錯之間的相互作用。對加工硬化、加工過程中的動態恢復和再結晶等過程，均以位錯理論為基礎進行闡述。 第六章：麵缺陷與體缺陷 二維和三維缺陷（如晶界、孿晶界、堆垛層錯和孔隙）在材料的界麵反應和晶粒尺度行為中起著核心作用。本章分析瞭不同類型晶界的能量和結構特徵，以及它們對晶粒間的擴散和電荷傳輸的影響。特彆關注瞭晶界工程在提高材料穩定性和催化活性方麵的應用。 第三部分：晶體動力學與宏觀響應 本部分將結構與運動結閤起來，探討晶體在外界刺激下的動態響應。 第七章：晶格振動與聲子學 晶格振動是理解材料熱學和聲學性質的起點。本章從牛頓運動方程齣發，推導齣一維和三維晶格的色散關係。詳細闡述瞭聲子（晶格振動的量子化）的概念，包括聲學支和光學支。重點分析瞭聲子對熱容、熱導率以及電子-聲子散射機製的影響。 第八章：電子結構與能帶理論 基於晶體周期性勢場，本章係統地介紹瞭布洛赫定理及其在構建電子能帶結構中的應用。通過對緊束縛法和格林函數法的迴顧，解釋瞭價帶、導帶、費米能級的位置如何決定材料的電學分類。我們深入探討瞭有效質量的概念，以及雜質和摻雜如何精確調控半導體的導電性。 第九章：晶體中的鐵電性與壓電性 本章聚焦於具有非中心對稱結構的晶體所展現齣的獨特電學響應。詳細分析瞭極化機製，包括久期的形成和偶極矩的取嚮。對壓電效應（機械能與電能的相互轉換）和鐵電性（自發極化與電場極化切換）的微觀機理進行瞭量化描述，並展示瞭這些性質在傳感器和存儲器件中的應用。 第十章：晶體學中的對稱性在光學性質中的體現 晶體對稱性對光與物質的相互作用具有嚴格的限製。本章闡述瞭光學各嚮異性（雙摺射）、法拉第效應和Pockels效應的物理本質。通過張量分析，描述瞭光吸收、輻射和非綫性光學現象在不同晶體取嚮上的差異性，為光學器件的設計提供瞭理論基礎。 結論與展望 本書的最後一部分總結瞭當前晶體科學的前沿挑戰，包括高熵閤金的復雜結構、二維材料的層間相互作用，以及利用機器學習輔助晶體結構預測的最新進展。強調瞭結構-性能關係是推動材料創新的永恒主綫。 適用對象： 本書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的深度與廣度，適閤物理學、化學、材料科學與工程、以及固體力學等相關專業的本科高年級學生和研究生作為教材或參考書。同時，對於從事材料研發和生産的工程師和科研人員，本書也是理解和解決實際工程問題的有力工具。要求讀者具備基礎的量子力學和固體物理概念。