磁化學與材料合成

內(nèi)容概要

　　《材料科學與工程著作系列：磁化學與材料合成》總結(jié)了磁化學與材料合成領(lǐng)域的最新研究成果，著重討論了在化學合成過程中施加外磁場對所形成材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響，如從理論和實驗兩個方面研究了磁場對晶粒表面能的影響規(guī)律，也討論了外磁場對晶格中離子占位和磁疇結(jié)構(gòu)的影響；還就磁場誘導納米粒子在液態(tài)介質(zhì)中組裝形成磁響應(yīng)液態(tài)光子晶體作了深入分析和討論。作者在此領(lǐng)域潛心研究了近十年，書中包含不少作者對該領(lǐng)域未來發(fā)展方向的認識。
　　本書體現(xiàn)了傳統(tǒng)學科在交叉中創(chuàng)新的基本理念，適合大學生、研究生學習使用。在磁場中進行化學反應(yīng)和材料合成的研究越來越受到重視，尤其是國家強磁場中心的建立對在該領(lǐng)域的探索和創(chuàng)新提供了新的機遇，因此，本書也適合在此領(lǐng)域開展工作的科研人員使用。

作者簡介

　　陳乾旺，男，1965年12月生。2000年被聘為中國科學技術(shù)大學教授，博士生導師，同年入選中國科學院“百人計劃”：2001年獲國家杰出青年科學基金：2002年被聘為教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授：2004年入選人事部七部委首批“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。在磁場等特殊條件下開展材料合成等研究，已在國內(nèi)外學術(shù)期刊上發(fā)表SCI檢索論文約200篇，論文被美國《科學》、英國《自然》等國際期刊和專著引用和評價2200余次。已經(jīng)培養(yǎng)博士后4人、博士18人、碩士16人。

書籍目錄

1 磁場與磁性物理基礎(chǔ)
1.1 磁性物理基礎(chǔ)
1.2 弱磁場與強磁場
1.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場
1.2.2 脈沖強磁場
1.3 脈沖強磁場的獲得
1.3.1 脈沖強磁場的發(fā)展歷史
1.3.2 脈沖強磁場的應(yīng)用
1.3.3 脈沖強磁場的特點
1.3.4 脈沖強磁場的產(chǎn)生方法和原理
1.3.5 脈沖強磁場發(fā)展的瓶頸
1.3.6 脈沖強磁場發(fā)展的展望
參考文獻
2 磁相互作用的原理及其應(yīng)用
2.1 磁場與顆粒物質(zhì)的相互作用和磁分離
2.2 磁致氣體擴散行為的改變與燃燒反應(yīng)
2.2.1 熱磁對流效應(yīng)
2.2.2 磁場下的燃燒行為
2.2.3 磁場輔助呼吸行為
2.2.4 磁致N2/02分離
2.2.5 磁場與化學反應(yīng)速率
2.3 磁懸浮與晶體生長
2.3.1 Earnshaw理論及其發(fā)展
2.3.2 磁懸浮的原理
2.3.3 磁懸浮的特點
2.3.4 磁懸浮條件下晶體的生長
2.3.5 磁懸浮條件下晶體的融化
參考文獻
3 磁場對化學反應(yīng)的影響
3.1 概述
3.2 磁場影響化學反應(yīng)的機理
3.2.1 影響反應(yīng)的作用力
3.2.2 影響反應(yīng)的因素
3.2.3 自由基對理論
3.2.4 籠效應(yīng)
3.2.5 磁場影響化學反應(yīng)的速率及產(chǎn)率的機理初探
3.3 磁場影響下的各類化學反應(yīng)
3.3.1 光化學反應(yīng)
3.3.2 聚合反應(yīng)
3.3.3 電化學反應(yīng)
3.3.4 同位素富集反應(yīng)
3.4 磁場對固相產(chǎn)物生長的影響
3.5 結(jié)論與展望
參考文獻
4 磁場下的材料合成
4.1 磁場下的電化學沉積
4.1.1 磁場下電化學沉積Fe
4.1.2 磁場下電化學沉積Co
4.1.3 磁場下電化學沉積Ni
4.1.4 磁場下電化學沉積復合物
4.1.5 磁場下電化學沉積非磁性金屬
4.2 磁場在溶劑熱合成中的應(yīng)用
4.3 磁場在y射線輻照中的應(yīng)用
4.4 外磁場在電弧放電法中的應(yīng)用
4.5 磁場在共沉淀法制備材料中的應(yīng)用
4.6 固相合成過程中引入磁場
4.7 磁場在熱分解制備材料中的應(yīng)用
4.8 磁場在單晶硅生長中的應(yīng)用
4.9 磁場在金屬凝固中的應(yīng)用
4.9.1 直流磁場對凝固過程的影響
4.9.2 交變／旋轉(zhuǎn)磁場對凝固過程的影響
4.9.3 脈沖磁場對金屬凝固過程的影響
4.9.4 強磁場下的金屬凝固
參考文獻
5 磁場對材料結(jié)構(gòu)和性能的影響
5.1 磁場對材料宏觀結(jié)構(gòu)的影響
5.2 磁場對材料微結(jié)構(gòu)的影響
5.3 磁場對材料晶體結(jié)構(gòu)的影響
5.3.1 Verwey轉(zhuǎn)變簡介
5.3.2 磁場下合成的Fe304晶粒中的晶格畸變
5.3.3 外磁場對共沉淀法合成的Fe304結(jié)晶性的影響
5.3.4 磁場對BaFe12O19鐵氧體納米顆粒微結(jié)構(gòu)的影響
5.4 磁場對磁疇結(jié)構(gòu)的影響
5.5 磁場對原子和電子結(jié)構(gòu)的影響
5.6 結(jié)論與展望
參考文獻
6 磁場誘導納米粒子組裝與有序結(jié)構(gòu)制備
6.1 磁場誘導組裝基礎(chǔ)
6.2 一維有序磁性納米結(jié)構(gòu)
6.3 二維及三維有序磁性納米結(jié)構(gòu)
6.4 磁場誘導組裝液態(tài)和固態(tài)光子晶體
6.5 結(jié)論與展望
參考文獻
7 展望
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   6.3二維及三維有序磁性納米結(jié)構(gòu) 當人們將目光轉(zhuǎn)移到二維或三維的有序磁性納米結(jié)構(gòu)時，面臨的困難將會比研究一維有序組裝結(jié)構(gòu)時復雜得多。首先，在一維組裝體系中，最主要的組裝驅(qū)動力是各向異性的納米粒子與磁場之間的靜磁作用力，在這種情況下，各向異性的一維線或鏈等似乎是理所當然的組裝結(jié)構(gòu)。其次，要獲得二維或三維結(jié)構(gòu)，以下兩個條件是必需的：制備單分散的磁性納米微粒（分散度小于5%）和適當?shù)仄胶怏w系中的各種相互作用。雖然近幾年在利用金屬有機鹽高溫熱分解法獲得單分散的磁性納米粒子方面取得了長足的進步，但如何達到組裝體系中各種相互作用力之間的競爭平衡方面，相關(guān)理論和實驗研究都較少。 從一定意義上來說，形成二維或三維有序納米結(jié)構(gòu)的過程就是各種納米構(gòu)筑單元在納米尺度上的一種“重結(jié)晶生長”過程（類似于原子、離子和分子的結(jié)晶生長過程）。在過去的幾十年里，人們對膠體粒子體系的結(jié)構(gòu)演變以及晶化生長過程作了較詳細的研究。因此研究順磁性或超順磁性的膠體粒子在外磁場誘導下的運動規(guī)律以及晶化生長過程，可能對理解磁場誘導組裝形成二維或三維有序磁性納米結(jié)構(gòu)有一定幫助。美國佛羅里達州立大學的Helseth研究小組在這方面做了大量的開創(chuàng)性工作。他們首先發(fā)現(xiàn)鉍摻雜的釔鐵石榴石納米磁性薄膜在空間上能產(chǎn)生非常明顯的磁場梯度，因此他們就基于這種磁場梯度用顯微鏡觀察順磁性或超順磁性的珠子在其磁場空間的運動以及排列規(guī)律，同時他們又通過外磁場控制納米磁性薄膜的磁疇排列方式來形成更復雜的磁疇圖案結(jié)構(gòu)，如斑紋或迷宮等，在這些復雜結(jié)構(gòu)中研究外磁場對其順磁膠體粒子結(jié)晶化過程的控制能力。此外，利用較強的磁場梯度為一維邊界來輔助磁性膠體的組裝，他們還觀察到在一定的磁場強度范圍內(nèi)磁性膠體粒子可以組裝成穩(wěn)定的金字塔結(jié)構(gòu)。

圖書封面

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