固體材料界面研究的物理基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

聞立時(shí)等的《固體材料界面研究的物理基礎(chǔ)》系統(tǒng)地闡述了固體材料界面研究的基本概念、界面形成機(jī)理及其應(yīng)用。全書共九章。第一至四章主要介紹固體材料界面的基本概念，并從界面熱力學(xué)、原子結(jié)構(gòu)和電子狀態(tài)三方面論述固體材料界面的形成機(jī)理。第五至九章詳細(xì)闡述固體材料界面的吸附和偏析，界面的擴(kuò)散傳質(zhì)、成核與生長等，并介紹了國內(nèi)外固體材料界面研究的最新進(jìn)展及所取得的成果。
《固體材料界面研究的物理基礎(chǔ)》可供材料、冶金、機(jī)械、化工、電子等部門的科技人員及高等院校有關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

前言
第一章 緒論
  §1-1 物理界面
  §1-2 TLK模型
  §1-3 界面的晶體學(xué)類型
  §1-4 材料界面
第二章 界面熱力學(xué)
  §2-1 界面張力和界面自由能
  §2-2 界面應(yīng)力
  §2-3 吉布斯界面熱力學(xué)方法
  §2-4 界面曲率
  §2-5 多相共存界面
  §2-6 界面能的各向異性
第三章 界面結(jié)構(gòu)
  §3-1 晶界結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展
  §3-2 位錯(cuò)模型
  §3-3 晶界能公式
  §3-4 位錯(cuò)模型的推廣
  §3-5 CSL模型
  §3-6 晶體界面幾何理論的普遍模型--o點(diǎn)陣
  §3-7 界面的現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論
第四章 界面電子狀態(tài)
  §4-1 基本概念
  §4-2 表面勢
  §4-3 計(jì)算方法
  §4-4 表面態(tài)
  §4-5 界面態(tài)
第五章 吸附和偏析
  §5-1 宏觀唯象理論
  §5-2 吸附和偏析的統(tǒng)計(jì)理論
  §5-3 二維相變
  §5-4 吸附的電子態(tài)理論
第六章 界面擴(kuò)散傳質(zhì)
  §6-1 擴(kuò)散的基本方程和機(jī)理
  §6-2 表面擴(kuò)散
  §6-3 界面擴(kuò)散的板片模型
  §6-4 界面擴(kuò)散的測量技術(shù)
  §6-5 界面擴(kuò)散的管道模型
  §6-6 晶界遷移
第七章 成核與生長
  §7-1 勻相成核理論
  §7-2 界面成核的熱力學(xué)
  §7-3 界面成核的動(dòng)力學(xué)
  §7-4 特殊情況的成核動(dòng)力學(xué)
  §7-5 薄膜成核與生長的原子過程
  §7-6 薄膜的生長模式
  §7-7 外延生長界面
第八章 界面化學(xué)反應(yīng)
  §8-1 表面反應(yīng)
  §8-2 荷能粒子和固體表面的交互作用
  §8-3 固態(tài)反應(yīng)成核
  §8-4 界面結(jié)合機(jī)理和界面層
第九章 材料科學(xué)中的界面問題
  §9-1 材料界面的類型
  §9-2 材料的表征
  §9-3 超細(xì)粉和超微粒子
  §9-4 材料制備、儲(chǔ)存和使用過程的界面研究
  §9-5 復(fù)合材料界面
  §9-6 納米復(fù)合材料
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：吸附和偏析都是組分在熱力學(xué)體系的各相中偏離熱力學(xué)平衡組成的非均勻分布現(xiàn)象，吸附是氣相中的原子或分子聚集到氣一固或液一固界面上，而又不生成穩(wěn)定的凝聚相，偏析則是溶液或固溶體溶質(zhì)在相界、晶界或缺陷上的聚集，在這里，必須注意區(qū)別偏析和析出，前者只是提高界面濃度而不生成新相，而后者則生成新的第三相。吸附和偏析是重要的表面和界面過程，它們可以改變材料表面和界面的成分和結(jié)構(gòu)，從而強(qiáng)烈地影響材料的性能，例如，由于吸附造成的聲子譜變化會(huì)改變超導(dǎo)膜的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度；適當(dāng)?shù)馗淖儽砻娉煞?，能降低功函?shù)，得到良好的電子發(fā)射陰極材料；溶質(zhì)的晶界偏析影響材料的耐腐蝕性和強(qiáng)度；雜質(zhì)在半導(dǎo)體一氧化物界面上引起的能帶彎曲對于半導(dǎo)體器件性能有強(qiáng)烈的影響；二價(jià)雜質(zhì)在鹵化銀中的偏析影響其顯像的靈敏度；溶質(zhì)在位錯(cuò)上的聚集能改變材料的屈服點(diǎn)。許多重要的界面變化過程都是以吸附和偏析為第一步，例如，界面反應(yīng)和催化，界面成核和生長、粘接、磨損等。上面談到的是平衡偏析，在所研究的系統(tǒng)中，溫度和化學(xué)勢在各處都相同，而偏析是由體內(nèi)和界面化學(xué)鍵的不同引起，此外，還存在另一種非平衡偏析，它是由系統(tǒng)中物質(zhì)流或熱流引起的一種動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，例如，在淬火或輻照損傷的退火過程中，雜質(zhì)和缺陷的交互作用會(huì)導(dǎo)致它在缺陷阱中的富集。正如吉布斯所指出，吸附和偏析在本質(zhì)上是類似的，因此，我們將它們放在一起討論，吸附和偏析的宏觀唯象理論，是以熱力學(xué)分析為基礎(chǔ)的，而其微觀理論則是以統(tǒng)計(jì)力學(xué)和量子力學(xué)為基礎(chǔ)的。

編輯推薦

《固體材料界面研究的物理基礎(chǔ)》：直到70年代末，固體材料界面研究常常是在不同的領(lǐng)域中，針對各自特定的對象和問題分別進(jìn)行的?！豆腆w材料界面研究的物理基礎(chǔ)》是作者聞立時(shí)等進(jìn)行的一次嘗試，它是作者在給研究生講課的講稿基礎(chǔ)上編撰而成的，其內(nèi)容是總結(jié)固體材料界面研究的理論基礎(chǔ)、界面過程的主要類型及其實(shí)驗(yàn)和理論研究成果。

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