材料物理基础教程
本书是教育部“一流专业”建设教材。教材内容简明介绍材料物理理论、展示材料领域主要物理现象和发展。各章节独立,便于学习和教学需要。

作者:胡正飞

丛书名:新形态·材料科学与工程系列教材

定价:56元

印次:1-1

ISBN:9787302658733

出版日期:2024.05.01

印刷日期:2024.04.19

图书责编:鲁永芳

图书分类:教材

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本书是较为简明的材料物理教材,着重叙述关键的物理基础知识和主要的材料物理理论,同时注意介绍一些重要的材料物理现象和新理论。主要内容有晶体结构与缺陷及其特征、量子理论基础及其处理材料中与性能相关的粒子或准粒子(声子、电子和光子)集体行为的数理方法,包括晶格振动与热容、导体和半导体中的电子运动及其界面行为,叙述了材料的热、电、磁、光等主要特性及其物理本质。

胡正飞,博士,同济大学材料学院教授,博士生导师。先后在苏州大学物理专业、华东理工大学物理化学专业、北京科技大学材料物理专业完成本科到博士阶段学业。曾是复旦大学博士后、佐治亚理工学院(Georgia Tech)高级访问学者。专业上一直从事材料物理领域的科研和教学工作。主要从事金属材料领域应用基础理论和工程实际问题研究,关注与工程实际紧密结合的新材料开发与应用,长期跟踪重大工程领域的材料失效分析与评价方面研究,包括包括材料的使役行为、腐蚀失效和设备关键部件寿命评估等。注重实验物理手段的运用,注重利用微观结构观察分析手段和数值模拟相结合的方法,认识微观结构演变行为及其动力学规律,深入理解材料组织结构与性能关系,并结合到材料工程应用评价中去。承担或参与了国家“十一五”和“十二五”支撑课题、国家自然基金、973子课题、上海市重点课题等项目研究工作。已发表学术论文两百余篇,主编和参与编写专著3部,主编教材2本。

序 本书可作为材料类专业高年级本科生及研究生的专业基础课教材,也可供材料领域的科技工作者参考。目的是让读者准确了解和掌握材料科学的物理基础,了解材料领域的共性基础理论和发展。笔者的教学实践表明,要想理解材料的物理性能及其局限性,掌握充分的材料物理知识是关键。让学生充分了解材料物理的基础理论,对他们迅速有效地把握材料物理领域的知识结构,并运用基础理论去分析问题和解决问题是十分重要的。介绍材料物理基本理论、阐述材料的性能和微观体系之间的关系,构成了本书的基础。研究材料的微观结构、微观粒子的运动规律和相互关系,从微观上解释固体材料的宏观物理性质,是材料物理的基本任务。本书首先介绍晶体材料的结构和缺陷,叙述量子理论等物理基础理论,从晶格振动、电子运输和跃迁等不同角度认识材料的热、电、磁、光等不同物理特性或现象,通过声子、电子和光子等微观粒子行为的量子理论诠释物理本质,进而了解材料物理理论的发展和应用。 本书是准确理解材料物理基础理论和了解材料物理理论发展的入门工具。本书特点是基础物理理论叙述较为精简,重点介绍材料物理基础理论、材料领域最主要的物理特性和现象,诠释了这些物理特性或现象的微观基础和相关的物理本质,同时注意介绍材料物理理论的一些新发展。对材料科学基础相关课程涉及的固溶体与相变等内容不再赘述,省略与材料专业无关的物理理论,减少超出材料学科范畴的繁复数学公式和推导过程。语言表达方面,采用易于理解的叙述方式,替代较为艰涩的物理理论及其数学表述。内容安排上,各章节内容相对独立,以满足不同读者的需要。 本书编写过程中还参考了一些国内外书刊文献和...

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第1章固体晶体结构

1.1晶体结构及其特性

1.1.1晶体的概念

1.1.2晶体的特性

1.2晶体结构的周期性

1.2.1空间点阵

1.2.2晶胞和原胞

1.3晶体结构的对称性

1.3.1基本对称操作

1.3.2晶系

1.3.3晶列和晶向指数

1.3.4晶面指数

1.3.5六方晶系的晶向指数和晶面指数

1.4倒易点阵

1.4.1倒格子基矢定义

1.4.2倒格子的性质

1.4.3晶面间距、晶面和晶向夹角

1.4.4倒易点阵的物理意义

1.5常见晶体结构

1.5.1常见晶体结构

1.5.2实际晶体的结构特征

第2章晶体结构缺陷与运动

2.1点缺陷及其组态

2.1.1点缺陷结构

2.1.2点缺陷的能量和运动

2.1.3热平衡点缺陷

2.1.4非平衡点缺陷

2.1.5点缺陷的运动

2.2位错结构及其运动 

2.2.1位错结构

2.2.2位错密度

2.2.3位错的结构特征

2.2.4位错应力场

2.2.5位错运动

2.3位错和缺陷相互作用

2.3.1位错和点缺陷间的相互作用

2.3.2位错间的相互作用

2.4位错的产生及观察

2.4.1位错的产生和消失

2.4.2位错增殖

2.5常见晶体中的特殊位错结构

2.5.1面心立方晶体中的位错

2.5.2体心立方体晶体中的位错

2.5.3密排六方结构晶体中的位错

2.6晶界和相界

2.6.1晶界

2.6.2相界

第3章固体量子理论基础

3.1材料特性与微观粒子行为

3.2量子观点的形成

3.2.1早期的量子理论假说

3.2.2... 查看详情

作为高等学校材料学科专业专业基础课教材使用,是近十年来首推的新版教材。可直接向高等学校推广,特别是综合性大学和工科院校。

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