磁化學(xué)與材料合成

內(nèi)容概要

　　《材料科學(xué)與工程著作系列：磁化學(xué)與材料合成》總結(jié)了磁化學(xué)與材料合成領(lǐng)域的最新研究成果，著重討論了在化學(xué)合成過程中施加外磁場(chǎng)對(duì)所形成材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響，如從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面研究了磁場(chǎng)對(duì)晶粒表面能的影響規(guī)律，也討論了外磁場(chǎng)對(duì)晶格中離子占位和磁疇結(jié)構(gòu)的影響；還就磁場(chǎng)誘導(dǎo)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(duì)該領(lǐng)域未來發(fā)展方向的認(rèn)識(shí)。
　　本書體現(xiàn)了傳統(tǒng)學(xué)科在交叉中創(chuàng)新的基本理念，適合大學(xué)生、研究生學(xué)習(xí)使用。在磁場(chǎng)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和材料合成的研究越來越受到重視，尤其是國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)中心的建立對(duì)在該領(lǐng)域的探索和創(chuàng)新提供了新的機(jī)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(jiǎn)介

　　陳乾旺，男，1965年12月生。2000年被聘為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，同年入選中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”：2001年獲國(guó)家杰出青年科學(xué)基金：2002年被聘為教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授：2004年入選人事部七部委首批“新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選。在磁場(chǎng)等特殊條件下開展材料合成等研究，已在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI檢索論文約200篇，論文被美國(guó)《科學(xué)》、英國(guó)《自然》等國(guó)際期刊和專著引用和評(píng)價(jià)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(chǎng)與磁性物理基礎(chǔ)
1.1 磁性物理基礎(chǔ)
1.2 弱磁場(chǎng)與強(qiáng)磁場(chǎng)
1.2.1 穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)
1.2.2 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)
1.3 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的獲得
1.3.1 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的發(fā)展歷史
1.3.2 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的應(yīng)用
1.3.3 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)
1.3.4 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生方法和原理
1.3.5 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)發(fā)展的瓶頸
1.3.6 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)發(fā)展的展望
參考文獻(xiàn)
2 磁相互作用的原理及其應(yīng)用
2.1 磁場(chǎng)與顆粒物質(zhì)的相互作用和磁分離
2.2 磁致氣體擴(kuò)散行為的改變與燃燒反應(yīng)
2.2.1 熱磁對(duì)流效應(yīng)
2.2.2 磁場(chǎng)下的燃燒行為
2.2.3 磁場(chǎng)輔助呼吸行為
2.2.4 磁致N2/02分離
2.2.5 磁場(chǎng)與化學(xué)反應(yīng)速率
2.3 磁懸浮與晶體生長(zhǎng)
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(diǎn)
2.3.4 磁懸浮條件下晶體的生長(zhǎng)
2.3.5 磁懸浮條件下晶體的融化
參考文獻(xiàn)
3 磁場(chǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響
3.1 概述
3.2 磁場(chǎng)影響化學(xué)反應(yīng)的機(jī)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(duì)理論
3.2.4 籠效應(yīng)
3.2.5 磁場(chǎng)影響化學(xué)反應(yīng)的速率及產(chǎn)率的機(jī)理初探
3.3 磁場(chǎng)影響下的各類化學(xué)反應(yīng)
3.3.1 光化學(xué)反應(yīng)
3.3.2 聚合反應(yīng)
3.3.3 電化學(xué)反應(yīng)
3.3.4 同位素富集反應(yīng)
3.4 磁場(chǎng)對(duì)固相產(chǎn)物生長(zhǎng)的影響
3.5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
4 磁場(chǎng)下的材料合成
4.1 磁場(chǎng)下的電化學(xué)沉積
4.1.1 磁場(chǎng)下電化學(xué)沉積Fe
4.1.2 磁場(chǎng)下電化學(xué)沉積Co
4.1.3 磁場(chǎng)下電化學(xué)沉積Ni
4.1.4 磁場(chǎng)下電化學(xué)沉積復(fù)合物
4.1.5 磁場(chǎng)下電化學(xué)沉積非磁性金屬
4.2 磁場(chǎng)在溶劑熱合成中的應(yīng)用
4.3 磁場(chǎng)在y射線輻照中的應(yīng)用
4.4 外磁場(chǎng)在電弧放電法中的應(yīng)用
4.5 磁場(chǎng)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(chǎng)
4.7 磁場(chǎng)在熱分解制備材料中的應(yīng)用
4.8 磁場(chǎng)在單晶硅生長(zhǎng)中的應(yīng)用
4.9 磁場(chǎng)在金屬凝固中的應(yīng)用
4.9.1 直流磁場(chǎng)對(duì)凝固過程的影響
4.9.2 交變／旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)凝固過程的影響
4.9.3 脈沖磁場(chǎng)對(duì)金屬凝固過程的影響
4.9.4 強(qiáng)磁場(chǎng)下的金屬凝固
參考文獻(xiàn)
5 磁場(chǎng)對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能的影響
5.1 磁場(chǎng)對(duì)材料宏觀結(jié)構(gòu)的影響
5.2 磁場(chǎng)對(duì)材料微結(jié)構(gòu)的影響
5.3 磁場(chǎng)對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)的影響
5.3.1 Verwey轉(zhuǎn)變簡(jiǎn)介
5.3.2 磁場(chǎng)下合成的Fe304晶粒中的晶格畸變
5.3.3 外磁場(chǎng)對(duì)共沉淀法合成的Fe304結(jié)晶性的影響
5.3.4 磁場(chǎng)對(duì)BaFe12O19鐵氧體納米顆粒微結(jié)構(gòu)的影響
5.4 磁場(chǎng)對(duì)磁疇結(jié)構(gòu)的影響
5.5 磁場(chǎng)對(duì)原子和電子結(jié)構(gòu)的影響
5.6 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
6 磁場(chǎng)誘導(dǎo)納米粒子組裝與有序結(jié)構(gòu)制備
6.1 磁場(chǎng)誘導(dǎo)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(chǎng)誘導(dǎo)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(xiàn)
7 展望
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   6.3二維及三維有序磁性納米結(jié)構(gòu) 當(dāng)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(shí)，面臨的困難將會(huì)比研究一維有序組裝結(jié)構(gòu)時(shí)復(fù)雜得多。首先，在一維組裝體系中，最主要的組裝驅(qū)動(dòng)力是各向異性的納米粒子與磁場(chǎng)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(dāng)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(gè)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(dāng)?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(jī)鹽高溫?zé)岱纸夥ǐ@得單分散的磁性納米粒子方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但如何達(dá)到組裝體系中各種相互作用力之間的競(jìng)爭(zhēng)平衡方面，相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)”過程（類似于原子、離子和分子的結(jié)晶生長(zhǎng)過程）。在過去的幾十年里，人們對(duì)膠體粒子體系的結(jié)構(gòu)演變以及晶化生長(zhǎng)過程作了較詳細(xì)的研究。因此研究順磁性或超順磁性的膠體粒子在外磁場(chǎng)誘導(dǎo)下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及晶化生長(zhǎng)過程，可能對(duì)理解磁場(chǎng)誘導(dǎo)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(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)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(chǎng)梯度，因此他們就基于這種磁場(chǎng)梯度用顯微鏡觀察順磁性或超順磁性的珠子在其磁場(chǎng)空間的運(yùn)動(dòng)以及排列規(guī)律，同時(shí)他們又通過外磁場(chǎng)控制納米磁性薄膜的磁疇排列方式來形成更復(fù)雜的磁疇圖案結(jié)構(gòu)，如斑紋或迷宮等，在這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)中研究外磁場(chǎng)對(duì)其順磁膠體粒子結(jié)晶化過程的控制能力。此外，利用較強(qiáng)的磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)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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