亚波长电磁学（上册） [Sub-Wavelength Electromagnetics Vol 1] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《亚波长电磁学（上册）》主要介绍亚波长尺度电磁波与物质相互作用的新奇现象、物理机理及其在各种电磁学／光学系统中的应用。针对传统光学和电磁学理论存在的原理性障碍，阐述了亚波长尺度突破传统极限的理论和方法，并在此基础上给出了亚波长结构辅助的新电磁学和光学定律。《亚波长电磁学（上册）》是亚波长电磁学学科的第一部专著，涉及的主要内容是作者多年来从事基础和应用研究的成果体现，也广泛收录了国际上其他团队的新结果。
　　《亚波长电磁学（上册）》适合物理、光学、电磁学等领域的理论和实验工作者、大学教师、研究生和高年级本科生阅读和参考。

目录

序一
序二
前言

第一篇 亚波长电磁学基础
第1章 亚波长电磁学概述
1．1 亚波长电磁学的基本概念
1．1．1 亚波长尺度
1．1．2 衍射和散射
1．1．3 衍射极限
1．1．4 亚波长电磁学的数理基础
1．1．5 亚波长电磁学的研究范畴
1．1．6 表面等离子体
1．1．7 超材料
1．1．8 超表面
1．1．9 光子晶体和电磁带隙
1．1．10 亚波长仿生电磁学
1．2 亚波长电磁学的主要研究领域
1．2．1 表面等离子体——亚波长结构中自由电子的集体振荡
1．2．2 超材料——三维亚波长结构材料
1．2．3 超表面——二维亚波长结构材料
1．2．4 光子晶体——光子半导体
1．3 亚波长电磁学的发展趋势
1．3．1 经典定律和极限的推广
1．3．2 从电磁学到多学科交叉
1．3．3 新的材料体系
参考文献
第2章 亚波长电磁学的基本材料
2．1 金属材料
2．1．1 金属材料介电常数模型
2．1．2 不同频段金属电磁特性总结
2．1．3 常见金属材料的光学常数
2．2 介质材料
2．2．1 电介质
2．2．2 光学介质
2．2．3 微波介质
2．3 半导体材料
2．3．1 半导体材料的主要性质
2．3．2 半导体材料的分类
2．3．3 钙钛矿类晶体材料
2．4 可变材料
2．4．1 阻变材料
2．4．2 色变材料
2．4．3 相变材料
2．4．4 柔性可延展材料
2．4．5 液晶
2．5 二维材料
2．5．1 石墨烯材料
2．5．2 二硫化钼
2．5．3 六方氮化硼
2．5．4 二维材料的制备方法
2．6 瞬态材料
2．6．1 瞬态材料的概念
2．6．2 功能转换型瞬态材料
2．6．3 功能失效型瞬态材料
2．6．4 结构损毁型瞬态材料
参考文献
第3章 亚波长电磁学的主要数值计算方法
3．1 有限差分时域算法
3．1．1 FDTD的基本原理
3．1．2 数值稳定性条件
3．1．3 数值色散问题

第二篇 亚波长电磁学理论
第4章 超材料理论
第5章 超构表面理论
第6章 表面等离子体理论
第7章 双曲色散材料
第8章 光子晶体

第三篇 亚波长电磁结构加工和表征技术
第9章 可见光、红外及太赫兹波段亚波长结构加工技术
第10章 微波波段亚波长电磁结构加工技术
第11章 亚波长结构的典型加工实例
第12章 亚波长结构、材料及器件形貌表征技术
第13章 亚波长结构、材料及器件电磁性能表征技术

参考文献

精彩书摘

　　《亚波长电磁学（上册）》：
　　具有钙钛矿晶体结构的甲氨基卤化铅材料CH3NH3PbX3（X=Cl，Br，I），由于其很高的光吸收系数、很长的载流子传输距离、非常小的缺陷态密度等优异性质，因此具有较高的能量利用率。目前在高效钙钛矿型太阳能电池中，最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺（CH3NH3PbI3），它的带隙约为1.5eV，消光系数高，几百纳米厚薄膜就可以充分吸收800nm以下的太阳光。而且，这种材料制备简单，将含有PbI2和CH3NH3I的溶液在常温下旋涂即可获得均匀薄膜。上述特性使得钙钛矿型结构CH3NH3PbI3不仅可以实现对可见光和部分近红外光的吸收，而且所产生的光生载流子不易复合，能量损失小，这也是钙钛矿型太阳能电池能够实现高效率的根本原因。
　　除了上述甲胺基卤化铅结构的钙钛矿材料之外，还可以利用其他分子基团实现材料性能的提升。例如利用甲咪基取代A位上甲胺基，可使钙钛矿晶体材料的带隙变窄，达到1.48eV，获得更高的光电流。而X位上的原子，目前可以选用氯、溴、碘等卤素原子，但只有以碘为主的钙钛矿有合适的带隙，可以获得高转换效率。在保持能级结构基本不变的情况下，少量氯元素的掺杂可以提高电子迁移率，显示出更加优异的光电性能。但是，与硅基相比，目前常用的钙钛矿吸光材料存在光响应范围不够宽、对水和一些溶剂敏感、含重金属铅等不足。
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