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納米熱力學(xué)理論

作者:楊國偉 著
出版社:科學(xué)出版社出版時間:2024-07-01
開本: 16開 頁數(shù): 272
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納米熱力學(xué)理論 版權(quán)信息

納米熱力學(xué)理論 內(nèi)容簡介

   本書介紹了納米尺度下材料生長與相變及納米材料表界面能的熱力學(xué)理論,統(tǒng)稱為“納米熱力學(xué)理論”。它主要包括三部分內(nèi)容:(1)納米材料表(界)面能的熱力學(xué)理論,它根據(jù)納米材料結(jié)構(gòu)特點將其表界面構(gòu)成分為兩部分:源于表界面化學(xué)鍵的化學(xué)項(熱力學(xué)項)和源于表界面應(yīng)力和缺陷的結(jié)構(gòu)項,分別采用納米熱力學(xué)和連續(xù)介質(zhì)力學(xué)來,得到一個普適性的納米材料體系表界面能的解析表達,進而揭示了由表界面所誘導(dǎo)的系列納米尺度效應(yīng);(2)亞穩(wěn)納米相成核與相變的熱力學(xué)理論,它通過諸如拉普拉斯方程等將納米相相關(guān)尺度如臨界核尺度和生長面曲率等作為熱力學(xué)參數(shù)引入納米相成核與相變的熱力學(xué)中,發(fā)展了普適性的基于GIBBS自由能的納米尺度下亞穩(wěn)相生長的熱力學(xué)理論,并應(yīng)用于不同環(huán)境下典型亞穩(wěn)相如金剛石及相關(guān)材料的實驗合成,澄清了一些亞穩(wěn)材料制備中長期有爭議的基本科學(xué)問題;(3)納米材料(量子點(環(huán))、納米線、納米帶等等)生長的熱力學(xué)理論,它將上述兩部分熱力學(xué)理論內(nèi)容拓展到更為寬泛的各種維數(shù)的納米材料生長,并應(yīng)用于納米材料生長的理論設(shè)計,為材料科學(xué)家跨過“炒菜”方式的制備研究,有目的地去探索新型納米材料提供了理論工具。

本書可供高等院校的本科生、研究生閱讀,以及從事納米材料研究的科研人員參考。

納米熱力學(xué)理論 目錄

目錄序**篇 納米結(jié)構(gòu)表(界)面能的熱力學(xué)理論第1章 引言 3第2章 具有正*率納米結(jié)構(gòu)的表(界)面能 42.1 納米多層膜的表(界)面能 42.2 二元互不相溶金屬多層膜的界面異常擴散 92.3 納米晶的表面能 142.4 納米晶的異常表面硬化 202.5 納米線的表面能與熔化 25參考文獻 31第3章 具有負*率納米結(jié)構(gòu)的表(界)面能 383.1 負*率納米結(jié)構(gòu)的概念 383.2 負*率納米結(jié)構(gòu)材料 393.3 表(界)面能的**理論 403.4 表(界)面能的納米熱力學(xué) 41參考文獻 44第4章 納米空洞的表面能 494.1 納米空洞的定義 494.2 納米空洞表面能的熱力學(xué)理論 504.3 表面能誘導(dǎo)的尺寸效應(yīng) 524.4 納米空洞非線性收縮 554.5 納米空洞的相變:過熱現(xiàn)象 574.6 納米空洞的水槽效應(yīng) 60參考文獻 65第5章 納米管的表面能 695.1 納米管的定義 695.2 納米管內(nèi)外表面能的熱力學(xué)理論 705.3 表面能導(dǎo)致的新力學(xué)效應(yīng) 725.4 納米多孔結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)特性 75參考文獻 80第6章 殼-核納米結(jié)構(gòu)的表面能 846.1 殼-核納米結(jié)構(gòu)的定義 846.2 殼-核納米結(jié)構(gòu)表面能的熱力學(xué)理論 856.3 自發(fā)界面合金化的熱力學(xué) 866.4 自發(fā)界面合金化的動力學(xué) 876.5 金/銀二元金屬系統(tǒng) 88參考文獻 90第7章 結(jié)論 93第二篇 亞穩(wěn)納米相成核與相變的熱力學(xué)理論第8章 引言 97參考文獻 98第9章 納米熱力學(xué)的基本概念及相關(guān)理論 1019.1 基本概念 1019.2 Hill納米熱力學(xué)理論 1029.3 Tsallis納米熱力學(xué)理論 104參考文獻 105第10章 亞穩(wěn)納米相成核的熱力學(xué)理論 10910.1 **成核熱力學(xué) 10910.2 拉普拉斯-楊方程在納米相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性中的應(yīng)用 11210.3 不穩(wěn)定相區(qū)中亞穩(wěn)相成核的熱力學(xué)平衡相圖 114參考文獻 118第11章 金剛石在不穩(wěn)定相區(qū)成核的熱力學(xué)描述 12111.1 化學(xué)氣相沉積金剛石薄膜 12111.2 化學(xué)氣相沉積中金剛石成核的納米熱力學(xué)分析 12211.3 碳化物水熱合成和還原過程中的金剛石生長 12611.4 金剛石納米線在納米管內(nèi)的生長 130參考文獻 134第12章 立方氮化硼在不穩(wěn)定相區(qū)成核的熱力學(xué)描述 13912.1 化學(xué)氣相沉積中立方氮化硼的熱力學(xué)分析 13912.2 高溫高壓超臨界流體中的立方氮化硼成核 143參考文獻 149第13章 結(jié)論 154第三篇 納米材料生長的熱力學(xué)理論第14章 引言 157參考文獻 158第15章 氣相外延生長量子點 16115.1 量子點的形成和穩(wěn)定性 16115.2 量子點的形貌演化 16915.3 圖案化襯底上量子點的生長 17615.4 多層系統(tǒng)中量子點的生長 18315.5 量子點的組分分布 19015.6 量子點自組裝的動力學(xué)模型 193參考文獻 196第16章 液滴外延生長量子環(huán) 20816.1 量子環(huán)形成的成核熱力學(xué) 20916.2 量子環(huán)形成的生長動力學(xué) 21016.3 量子環(huán)形成的動力學(xué)模擬 212參考文獻 215第17章 納米線成核和生長的熱力學(xué) 21817.1 納米線成核的熱力學(xué)和動力學(xué)理論 21817.2 納米線生長的熱力學(xué)和動力學(xué)模型 22217.3 尺寸依賴的納米線形貌演變 22617.4 核-殼結(jié)構(gòu)納米線異質(zhì)結(jié)構(gòu)生長的熱力學(xué) 232參考文獻 236第18章 統(tǒng)計力學(xué)和量子力學(xué)框架內(nèi)的熱力學(xué)理論 24018.1 量子點外延生長中浸潤層的熱穩(wěn)定性 24018.2 納米線生長方向的溫度依賴 244參考文獻 249第19章 結(jié)論 252附錄 研究組發(fā)表的納米熱力學(xué)理論論文目錄 254后記 258
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