新型晶體材料內(nèi)容簡介

《新型晶體材料》是一本有關(guān)新型晶體材料的制備、光譜分析和應(yīng)用的專著。全書主要由三部分組成：第一部分包括晶體材料進(jìn)展，晶體學(xué)基礎(chǔ)，晶體結(jié)構(gòu)，相圖，晶體生長動(dòng)力學(xué)；第二部分包括材料的光學(xué)性能，固體的發(fā)光，光譜及其表示，過渡金屬離子光譜和稀土離子光譜；第三部分介紹了新型激光晶體，上轉(zhuǎn)換激光晶體，閃爍體和拉曼激光晶體的研究進(jìn)展。該書為新型晶體材料研究和探索可以提供有益的參考。

第1章 晶體材料進(jìn)展

1．1 晶體概論

1．2 單晶生長技術(shù)

1．2．1 提拉法

1．2．2 坩堝下降法

1．2．3 區(qū)熔法

1．2．4 焰熔法

1．2．5 溶液法

1．2．6 水熱合成法

參考文獻(xiàn)

第2章 晶體學(xué)基礎(chǔ)

2．1 晶體和點(diǎn)陣

2．1．1 晶體的基本性質(zhì)

2．1．2 點(diǎn)陣

2．1．3 布拉維格子

2．2 晶體對(duì)稱

2．3 空間群

2．3．1 微觀對(duì)稱要素

2．3．2 晶體結(jié)構(gòu)的描述

2．3．3 空間群的表示

2．4 晶面指數(shù)和晶向指數(shù)

2．4．1 晶面指數(shù)

2．4．2 晶向指數(shù)

2．4．3 四軸表示法

參考文獻(xiàn)

第3章 晶體結(jié)構(gòu)

3．1 晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

3．1．1 密堆積

3．1．2 離子晶體

3．2 基本晶體結(jié)構(gòu)

3．2．1 AX型晶體

3．2．2 AX2型

3．2．3 A2X3型

3.3 復(fù)合化合物的晶體結(jié)構(gòu)

3．3．1 鈣鈦礦(CaTiO3)型

3．3．2 鎂橄欖石

3．3．3 白鎢礦

3．3．4 黑鎢礦

3．3．5 鋯英石

3．3．6 石榴石

參考文獻(xiàn)

第4章 相圖

4.1 相圖原理

4．1．1 相

4.1．2 組分和獨(dú)立組分?jǐn)?shù)

4．1．3 自由度

4．1．4 相律

4. 2 單元相圖

4．3 二元相圖

4．3．1 低共熔相圖

4．2．2 固溶體相圖

4．3．3 包晶相圖

4．3．4 固相線以下有晶型轉(zhuǎn)變的相圖

參考文獻(xiàn)

第5章 晶體生長動(dòng)力學(xué)

5．1 成核

5．1．1 均勻成核

5．1．2 非均勻成核

5．1．3 均勻成核速率

5．2 溶質(zhì)分凝

5．2．1 液相內(nèi)溶質(zhì)可充分均勻混

5．2．2 液相中溶質(zhì)僅靠擴(kuò)散混合

5．2．3 液相內(nèi)溶質(zhì)部分混合

5．3 晶體生長過程中的成分過冷

5．3．1 成分過冷與熱過冷

5．3．2 成分過冷的形成條件

參考文獻(xiàn)

第6章 材料的光學(xué)性能

6．1 光子能量與光譜范圍

6．2 光折射與色散

6．2．1 折射率的復(fù)數(shù)表示

6．2．2 折射與極化

6．2．3 色散

6．3 反射與散射

6．3．1 反射

6．3．2 散射

6．3．3 光學(xué)薄膜

6．4 吸收與顏色

6．4．1 光吸收現(xiàn)象

6．4. 2 晶體中的光吸收

6．4．3 光吸收與透射的物理本質(zhì)

6．4．4 顏色的起因

參考文獻(xiàn)

第7章 固體的發(fā)光

7．1 發(fā)光的基本概念

7．1．1 發(fā)光與輻射能級(jí)

7．1．2 發(fā)射光譜

7．1．3 激發(fā)光譜

7．2 級(jí)圖和位形曲線圖

7．2．1 能級(jí)圖與位形坐標(biāo)引入

7．2．2 位形坐標(biāo)和位形曲線圖

7．3 發(fā)光動(dòng)力學(xué)

7．3．1 熒光壽命

7．3．2 量子效率

7．3.3 熒光與磷光

7．4 發(fā)光中心與能量傳輸

7．4．1 發(fā)光中心

7．4.2 晶體發(fā)光中的能量傳輸現(xiàn)象

參考文獻(xiàn)

第8章 光譜及其表示

8．1 原子態(tài)表示

8．2 光譜項(xiàng)

8．3 各分支譜線相對(duì)強(qiáng)度的定性規(guī)律

8．4 譜線強(qiáng)度的定量規(guī)律

8．5 復(fù)雜原子的電子組態(tài)

8．5．1 中心力場(chǎng)近似

8．5．2 多電子原子的電子組態(tài)

8.5．3 動(dòng)量矩的耦合形式

8.5．4 非等效電子組態(tài)的譜項(xiàng)和能級(jí)

參考文獻(xiàn)

第9章 過渡金屬離子光譜

9．1 晶體場(chǎng)理論

9.1.1 d軌道分裂

9．1．2 高自旋與低自旋

9.1．3 配位多面體畸變——姜-泰勒(Jahn-Teller)效應(yīng)

9．1．4 關(guān)于厶值

9．1．5 拉卡(Racah)參數(shù)

9.2 鈦離子的光譜特征及激光材料

9.2．1 鈦寶石的晶體結(jié)構(gòu)

9．2．2 Ti3 離子的光譜特征

9．2．3 鈦寶石激光晶體(A12O3：Ti3 )

9．3 摻Cr3 離子的激光晶體

9．3．1 Cr3 離子的光譜特征

9．3．2 Cr3 ；A1203激光晶體

9．3．3 Cr3 ；LiSAF激光晶體

9．3．4 摻鉻鎢酸鋅(ZnW04:Cr3 )

9．4 其他過渡金屬離子的激光材料

9．4．1 摻鈷氟化鎂(Co：MgF2)

9．4．2 Cr4 $quot$YAG晶體及調(diào)Q激光

9．4．3 摻四價(jià)鉻的鎂橄欖石(Mg2SiO4：Cr4 )

參考文獻(xiàn)

第10章 三價(jià)稀土離子光譜

10．1 三價(jià)稀土離子能級(jí)結(jié)構(gòu)

10．2 常用稀土離子的光譜特征

10．2．1 Nd3 離子光譜特征

10．2．2 Yb3 離子光譜特征

10．2．3 H03 離子光譜特征

10．2．4 Er3 離子光譜特征

10．2．5 Tm3 離子光譜特征

10．3 Judd-Ofelt光譜參數(shù)計(jì)算

10．3．1 Er3 強(qiáng)度參數(shù)的擬合計(jì)算

10．3．2 自發(fā)輻射幾率、能級(jí)壽命、熒光分支比等參數(shù)的計(jì)算

參考文獻(xiàn)

第11章 激光晶體

11．1 激光晶體概況

11．1．1 高功率激光晶體

11．1．2 可調(diào)諧激光晶體

11．1．3 LD抽運(yùn)激光晶體

11．1．4 非線性復(fù)合功能激光晶體

11．1．5 自激活.上轉(zhuǎn)換和受激拉曼激光晶體

11．2 氧化物基質(zhì)激光晶體

11．2．1 Nda ：YAG晶體

11．2．2 Nda3 ：YAP晶體

11．2．3 Nd3 ：GGG晶體

11．2．4 鍺酸鹽激光晶體

11．3 氟化物基質(zhì)激光晶體

參考文獻(xiàn)

第12章 上轉(zhuǎn)換激光晶體

12．1 上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)展歷史

12．2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理

12．3 影響上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的因素

12．3．1 基質(zhì)材料的影響

12.3．2 敏化發(fā)光

12．4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料

12．4．1 概述

12．4．2 氟化物晶體和玻璃

12．4．3 氧化物單晶

12．5 上轉(zhuǎn)換晶體激光器

12．5．1 基質(zhì)材料

12．5．2 單一波長抽運(yùn)和雙波長抽運(yùn)

參考文獻(xiàn)

第13章 閃爍體

13．1 閃爍體的主要性能要求

13．1．1 發(fā)射光譜

13．1．2 發(fā)光效率

13．1.3 發(fā)光時(shí)間和光衰減時(shí)間

13．1．4 探測(cè)效率和靈敏度

13．1．5 能量分辨率

13．1．6 溫度效應(yīng)

13．2 射線與物質(zhì)的相互作用

13．2．1 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用

13．2．2 X和丁射線與物質(zhì)的相互作用

13．3 鹵化物閃爍體

13．3．1 碘化物NaI(丁1)和CsI(T1)

13．3.2 氟化物BaF2和CeFa

13．4 氧化物閃爍體

13．4．1 鍺酸鉍(BGO)

13．4．2 鎢酸鹽閃爍體

13．5 高溫稀土閃爍體

參考文獻(xiàn)

第14章 受激拉曼散射與拉曼激光晶體

14．1 自發(fā)拉曼散射及其配置

14．2 材料的受激拉曼散射(SRS)特性

14．3 拉曼介質(zhì)的性能評(píng)價(jià)因素

14．4 拉曼激光晶體的研究進(jìn)展

14．4．1 Ba(N03)：晶體

14．4．2 白鎢礦型晶體

14．4．3 黑鎢礦型

14．4．4 雙鎢酸鹽型晶體

14．4．5 鋯英石型晶體

參考文獻(xiàn)

附錄 稀土離子的約化矩陣元

目錄

第一章 晶體與晶體學(xué)

第一節(jié) 晶體學(xué)概述

一、引言

二、經(jīng)典晶體學(xué)

三、近代晶體學(xué)

第二節(jié) 晶體與晶體材料

一、晶體的概念

二、液晶與非晶體

三、晶體的特征

四、晶體材料

第三節(jié) 晶體的基本對(duì)稱性

一、對(duì)稱操作

二、七種晶系

三、十四種布拉菲點(diǎn)陣

四、不同晶系的單胞

五、二維點(diǎn)陣

參考文獻(xiàn)

第二章 晶體學(xué)點(diǎn)群

第一節(jié) 點(diǎn)群

一、點(diǎn)群與平移群的概念

二、點(diǎn)群的用途

三、點(diǎn)群的推導(dǎo)方法

第二節(jié) 屬于每種晶系的晶體學(xué)點(diǎn)群

一、三斜晶系

二、單斜晶系

三 正交晶系

四、四方晶系

五、三方晶系

六、六方晶系

七、立方晶系

第三節(jié) 其他推導(dǎo)32種點(diǎn)群的方法

一、旋轉(zhuǎn)群推導(dǎo)法

二、循環(huán)群推導(dǎo)法

第四節(jié) 勞厄群

一、中心對(duì)稱定律

二、11種勞厄群

三 二維點(diǎn)群和二維勞厄群

附錄

附錄一 表達(dá)32種點(diǎn)群對(duì)稱性的極射赤面投影圖

附錄二 常用點(diǎn)對(duì)稱操作的操作矩陣

參考文獻(xiàn)

第三章 空 間群

第一節(jié) 點(diǎn)式空間群

一、概述

二、推導(dǎo)點(diǎn)式空間群

第二節(jié) 非點(diǎn)式操作

一、螺旋操作

二、滑移操作

三 空間群的商群和點(diǎn)群

四、一般等效位置

第三節(jié) 各晶系空間群特征概要

一、三斜晶系

二、單斜晶系

三、正交晶系

四 四方晶系

五、三方晶系

六、六方晶系和立方晶系

七、二維空間群（平面群）

第四節(jié) 國際表簡介

一、國際表題頭

二、國際表概閱

三 識(shí)別空間群

附錄 230種空間群的符號(hào)

參考文獻(xiàn)

第四章 無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)分析

第一節(jié) 常見的無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)

一、單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)

二、AX型化合物

三、AX2型化合物

四、AX3型化合物

五、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及概率占位

六、拓樸密堆型化合物

第二節(jié) 晶體X射線衍射分析簡述

一 單晶四圓X射線衍射儀原理簡介

二、X射線多晶衍射法識(shí)別晶系

三 單胞內(nèi)的原子數(shù)

四、X射線多晶衍射譜的指數(shù)化

第三節(jié) X射線衍射與晶體對(duì)稱性

一、系統(tǒng)消光

二、反常散射破壞中心對(duì)稱定律

三 物理性能判別非中心對(duì)稱性

四、強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)N（z）檢驗(yàn)法

五 空間群的衍射群

第四節(jié) 電子密度函數(shù)

一、電子密度函數(shù)的推導(dǎo)

二、電子密度函數(shù)的性質(zhì)和形式

三、原子占位分析

第五節(jié) 帕特森（Patterson）函數(shù)

一、函數(shù)定義

二、函數(shù)的物理意義

三、函數(shù)的基本特征

四、帕特森函數(shù)的對(duì)稱性

第六節(jié) 常見無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定

一、概 述

二、粉末衍射法獲得的結(jié)構(gòu)因子

三、模型分析法

四、帕特森函數(shù)法和電子密度函數(shù)法

五、實(shí)例分析

第七節(jié) 中子衍射結(jié)構(gòu)分析

一、衍射用中子波

二、原子對(duì)中子的散射與吸收

三、結(jié)構(gòu)分析特征

四、中子衍射試樣

附錄120種衍射群所對(duì)應(yīng)的空間群及其消光規(guī)律

參考文獻(xiàn)

第五章 晶體取向與多晶體織構(gòu)

第一節(jié) 取向與織構(gòu)

一、晶體取向

二、晶體學(xué)織構(gòu)

三 多晶材料各向異性的利用

第二節(jié) 取向分布函數(shù)的數(shù)學(xué)原理

一 極密度分布函數(shù)

二、取向分布函數(shù)

三、完整極密度分布計(jì)算取向分布函數(shù)原理

第三節(jié) 織構(gòu)的表達(dá)與定量分析

一、立方晶系的取向空間

二、取向分布函數(shù)的表達(dá)方法

三、織構(gòu)的定量分析

四、六方晶系與四方晶系的取向空間

第四節(jié) 塑性變形晶體學(xué)與變形織構(gòu)

一、位錯(cuò)滑移

二、機(jī)械孿生

三、晶體在塑性變形過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)

四、多晶體冷變形織構(gòu)

五、變形織構(gòu)的理論計(jì)算

參考文獻(xiàn)

內(nèi)容簡介

本書較為系統(tǒng)地闡述了晶體材料的各種對(duì)稱性和常見晶體結(jié)構(gòu)，尤其對(duì)無機(jī)晶體結(jié)

構(gòu)及其表述方法作了較為細(xì)致的介紹；并針對(duì)當(dāng)前金屬材料發(fā)展的特色增加了先進(jìn)金屬材

料結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容：介紹和分析了金屬間化合物材料以及一些新材料的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還論述

了晶體取向分析、定量計(jì)算以及理論模擬的方法等。本書的背景側(cè)重于金屬晶體材料。借

助本書，讀者可從材料工程角度，對(duì)材料晶體學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)有較深入的了解和一定程

度的知識(shí)更新；同時(shí)還可以對(duì)晶體材料的對(duì)稱性、常見結(jié)構(gòu)，尤其是金屬晶體結(jié)構(gòu)及其表

述方法有較為系統(tǒng)的了解：熟悉簡單晶體結(jié)構(gòu)測(cè)量的基本原則，初步掌握晶體材料各向異

性的表述方法、生成理論及其實(shí)際應(yīng)用；為在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域進(jìn)行新工藝的開發(fā)和新

材料的研究奠定良好的基礎(chǔ)。

本書可作為材料專業(yè)本科生、碩士研究生的專業(yè)基礎(chǔ)教材，以及材料專業(yè)博士研究

生的專業(yè)參考書，也可作為材料專業(yè)科研人員、高等院校教師或冶金企業(yè)工程技術(shù)人員的

參考資料。