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王春雷，李吉超，赵明磊 著

图书标签:

• 压电材料
• 铁电材料
• 物理学
• 材料科学
• 凝聚态物理
• 晶体学
• 电介质
• 声学
• 传感器
• 能量收集

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030236715

版次：1

商品编码：12290460

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-04-01

用纸：胶版纸

页数：314

字数：397000

正文语种：中文

内容简介

　　《压电铁电物理》系统讲述了压电铁电物理的基础理论知识，内容共分为10章，第1章至第3章介绍了压电铁电的相关知识：晶体结构、介电性质和弹性性质，第4章和第5章讲述了压电效应、压电方程和振动模式，第6章至第8章是关于铁电性的基本概念和理论，第9章讨论了极化反转和介电响应，最后一章是压电铁电的应用介绍。
　　《压电铁电物理》可作为电介质物理高年级本科生及相关专业研究生的教学参考书，也可供从事压电和铁电材料研究的科研工作者参考。

内页插图

目录

前言
符号表

第1章 晶体结构
1．1 晶体结构的周期性
1．2 晶棱和晶面指数
1．3 宏观对称性和点群
1．4 晶轴和直角坐标轴的选择
练习题
思考题

第2章 介电性质
2．1 介电常数张量
2．2 独立介电常数
2．3 介电极化机制
2．4 有效场理论
2．5 静态介电常数与微观极化率
练习题

第3章 弹性性质
3．1 应力、应变和胡克定律
3．2 对称性与弹性常数
3．3 晶体中的弹性波
3．4 晶体的铁弹性
练习题

第4章 压电效应与压电方程
4．1 压电效应
4．2 压电常数与对称性
4．3 压电晶体的切割
4．4 钛酸钡z切割晶片的压电方程
4．5 各类压电方程组的常数之间的关系
4．6 -般情况下的压电方程组
4．7 机电耦合系数
练习题
程序设计

第5章 压电振子的振动模式
5．1 薄长片压电振子的长度伸缩振动
5．2 薄圆片压电振子的径向振动
5．3 其他压电振予
5．4 等效网络方法
练习题
小课题

第6章 晶体的铁电性
6．1 晶体的铁电性
6．2 几种典型铁电体
6．3 反铁电体
6．4 先兆铁电体
6．5 铁电弛豫体
6．6 铁电聚合物
6．7 热释电效应
练习题

第7章 铁电体的宏观理论
7．1 铁电体的热力学关系
7．2 铁电体的电致伸缩与压电效应
7．3 铁电体的自由能与相变
7．4 反铁电体的自由能与相变
7．5 动力学性质
7．6 弥散相变
7．7 热释电系数与电卡系数
练习题
小课题

第8章 铁电体的微观理论
8．1 钛酸钡型铁电体的Slater-Devonshire理论
8．2 KH2P04型铁电体的Slater-Devonshire理论
8．3 软模的基本概念
8．4 位移型铁电相变的软模理论
8．5 有序一无序型铁电相变的赝自旋模型
练习题

第9章 极化反转和介电响应
9．1 电畴结构
9．2 极化反转
9．3 介电响应
练习题

第10章 压电铁电材料的应用
10．1 压电滤波器
10．2 压电晶体振荡器
10．3 压电换能器
10．4 加速度和压力传感器
10．5 压电高压发生器
10．6 压电声表面波器件
10．7 热释电探测器
10．8 铁电存储器
10．9 铁电制冷器
练习题
调研
附录：介电常数、弹性常数和压电常数的坐标变换
A．1 矢量和二级张量的坐标变换
A．2 弹性常数的坐标变换
A．3 压电常数的坐标变换
参考文献

前言/序言

　　本书根据作者多年在山东大学物理学院针对高年级本科生和研究生的教学工作的积累，结合本研究小组科研工作的经验编著而成。
　　压电和铁电物理的基础知识是本书讲述的重点内容，适合于本科生和低年级研究生学习使用.本书的另一部分内容讲述了铁电和压电材料近年来科学研究的最新进展.本书内容共分10章：晶体结构；介电性质；弹性性质；压电效应及压电方程；压电振子的振动模式；晶体的铁电性；铁电性的宏观理论；铁电微观理论；极化反转和介电响应以及压电铁电应用.本书的主要目的是为今后开展压电铁电材料和器件研究和开发的工作者提供背景知识，为了帮助读者更深入的掌握有关内容，每一章安排了适当的习题，供读者选用。
　　阅读本书需要的预备知识有：电磁学、材料工程力学、热力学和统计物理、量子力学和固体物理.本课程的后续课程有：电介质测量——主要介绍压电铁电材料参数和性质的一些测量原理和方法；电介质材料和器件——介绍常见的压电铁电材料的成分、结构和主要物理性能，压电铁电单晶和陶瓷的制备方法，典型器件的设计原理和理论方法；电介质物理实验——电介质材料常用的表征测量的物理方法和手段。
　　感谢新疆昌吉学院陈惠敏、张保花老师对本课程提出的意见和建议。感谢山东大学物理学院2003、2004、2005级同学在使用本教材时提出的宝贵意见和建议.特别是2005级田学增，杨锴，武荣庭、谢启华、杨立峰等诸位同学对讲义中的错误之处做出了非常详细的修改和更正。
　　限于编者的学识和水平，书中的错误和不妥之处在所难免，希望读者批评指正。

好的，这是一份为您的图书《压电铁电物理》量身定制的、不涉及该书内容的详细图书简介： --- 《热力学与统计物理学：从微观到宏观的桥梁》 作者：[此处留空或填写虚构作者名] 内容提要： 本书深入探讨了热力学和统计物理学的核心原理及其在现代科学与工程中的广泛应用。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为物理、化学、材料科学、工程技术等领域的学生和研究人员提供一套全面而深入的理论框架，帮助读者理解物质在宏观尺度上表现出的热力学性质是如何源于其微观粒子的集体行为的。 第一部分：经典热力学基础 第一章：热力学系统与基本概念。本章首先界定了热力学系统的边界、状态和过程，引入了功、热量、内能等基本热力学量。重点阐述了热力学第零定律（温度的概念）和第一定律（能量守恒定律），并通过大量的实例说明了如何应用这些定律分析简单的热力系统，如理想气体和相变过程。 第二章：热力学第二定律与熵。本章的核心是热力学第二定律的两种表述（开尔文-普朗克表述和克劳修斯表述），以及熵作为系统无序程度或信息缺失的度量。详细讨论了卡诺循环和热机效率的极限，并引入了熵的统计力学诠释。通过对不可逆过程的分析，阐明了自然过程的方向性。 第三章：热力学第三定律与热力学势。本章讨论了绝对零度的不可达到性，即热力学第三定律。随后，系统地介绍了吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能、焓等热力学势，并解释了它们在描述不同约束条件下的平衡态和化学反应方向性中的关键作用。本章还涵盖了勒沙特列原理及其在平衡系统中的应用。 第四章：相变与平衡态。本章专注于一级和二级相变。深入分析了克拉佩龙方程，用于描述气-液、固-液相变平衡。对于二级相变，重点讨论了朗之万-吉布斯自由能密度理论，解释了临界现象的特征，如比热容的奇异性。 第二部分：统计物理学的微观基础 第五章：经典统计力学导论。本章搭建了连接微观粒子运动与宏观热力学性质的桥梁。介绍了相空间、系综（微正则系综、正则系综、大正则系综）的概念。核心内容是玻尔兹曼分布的推导，并利用该分布计算了理想气体的内能、压强和分配函数。 第六章：经典理想气体与麦克斯韦-玻尔兹曼分布。本章详细分析了理想气体的微观模型。推导并讨论了速度的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，计算了平均速率、方均根速率等统计量。随后，应用统计方法推导出理想气体的热力学状态方程（理想气体定律），并从微观上解释了气体分子动理论。 第七章：碰撞理论与输运现象。本章将统计物理应用于气体动力学。讨论了分子间碰撞的几何和概率模型，推导出平均自由程。在此基础上，系统地分析了气体中的输运现象，包括扩散、热传导和粘滞性，并建立了宏观输运系数与微观碰撞频率之间的定量关系。 第三部分：量子统计物理学 第八章：量子统计基础与费米-狄拉克统计。本章引入了量子力学的基本假设，特别是全同粒子概念和泡利不相容原理。重点介绍了费米-狄拉克统计，并将其应用于费米子系统，如自由电子气体（金属中的电子）。详细分析了费米能级、费米面附近的密度和比热容。 第九章：玻色-爱因斯坦统计与凝聚现象。本章阐述了玻色-爱因斯坦统计，适用于玻色子系统。核心内容是对玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）现象的深入研究，包括临界温度的计算和凝聚态的性质分析。同时，本章也讨论了光子气体（黑体辐射）的统计描述，并推导了普朗克辐射定律。 第十章：晶格振动与固体热学性质。本章将统计物理应用于晶体固体。首先介绍了谐振子模型，随后详细分析了德拜模型，用以计算晶格的定容比热容，并与经典杜隆-珀蒂定律进行了对比。本章还探讨了晶格热导率的基本概念。 第四部分：高级主题与应用 第十一章：涨落与关联函数。本章探讨了系统偏离平均值时的统计涨落。引入了涨落-耗散定理，该定理是连接系统微观响应和宏观平衡态涨落的普适关系。讨论了时间关联函数在描述系统动力学演化中的作用。 第十二章：经典场论与配分函数的高级应用。本章回溯了配分函数在描述复杂系统中的强大能力。通过对配分函数的对数形式的分析，推导了介观系统、范德华气体等复杂系统的热力学性质。 本书特色： 深度与广度兼备： 平衡了经典热力学对宏观规律的精确描述和统计物理对微观机制的深入揭示。 严谨的数学推导： 每一核心结论都辅以清晰、严密的数学推导过程，便于读者掌握理论的来龙去脉。 丰富的实例分析： 结合了理想气体、范德华流体、黑体辐射、费米气体等多个经典物理模型，增强了理论的可视化和实用性。 面向前沿： 介绍了量子统计中的BEC等现代物理学热点，为进阶研究打下坚实基础。 适合读者： 物理学、化学、材料科学专业本科高年级及研究生。 对物质热力学性质和微观运动规律有浓厚兴趣的科研人员和工程师。 准备参加相关领域专业考试的考生。 ---

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，科学书籍如果能够兼具理论深度和趣味性，那一定是极好的。当我在书店里看到“压电铁电物理”这本书时，我的第一反应是，这听起来很有挑战性，但同时也充满了探索的魅力。我猜想，这本书很可能不仅仅是一本纯粹的学术著作，或许它会用一种更易于普通读者理解的方式，来阐述压电和铁电这两个重要的物理概念。我希望它能够从最基本的原理讲起，比如原子和分子的排列如何影响材料的宏观电学特性，然后再逐步深入到更复杂的模型和理论。此外，我特别期待书中能够提及一些具有里程碑意义的实验和发现，以及那些为压电铁电领域做出杰出贡献的科学家们的故事。这样的叙述方式，往往能让枯燥的科学知识变得鲜活起来。这本书就像一本未被完全解读的藏宝图，我希望它能带领我发现隐藏在压电铁电物理背后的那些令人惊叹的科学宝藏。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够解释“为什么”的书籍情有独钟，尤其是在面对一些看似平常但背后蕴含着深刻物理规律的现象时。“压电铁电物理”这个书名，直接触动了我内心深处的求知欲。我曾无数次好奇，为何有些材料在受到外力时会产生电荷，反之亦然。这种神奇的“双向转换”究竟是基于怎样的微观机制？书中是否会深入探讨压电效应和铁电效应的物理本质，例如晶格结构、电偶极矩以及畴壁的运动等？我猜想，要理解这些，可能需要一定的数学基础，但我更希望作者能够用一种既严谨又不失易懂的方式来呈现，或许会辅以大量的图示和模型来帮助读者理解。我期待这本书能够不仅仅局限于理论，更能展现这些物理现象在现代科技中的广泛应用，比如超声波成像、陶瓷滤波器、甚至是一些高精度定位系统。如果能有一些案例分析，说明这些效应如何被巧妙地利用来解决实际问题，那将是极大的加分项。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我最近在寻找一些能够让我从技术层面理解日常生活中一些“黑科技”原理的书籍，毕竟很多时候我们只能看到现象，却不知道其背后的科学依据。“压电铁电物理”这个主题，听起来就带有一种高大上的科技感，我猜想它应该会涉及很多关于材料科学、量子力学甚至是信息技术交叉的内容。想象一下，那些在我们生活中无处不在的传感器，那些能够将机械能转化为电能的小装置，它们是如何工作的？这本书会不会为我揭开这些秘密？我希望它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更能通过生动形象的例子，甚至是一些有趣的历史典故，来阐述复杂的概念。我尤其期待书中能够包含一些关于材料特性、晶体结构以及电场、磁场与这些材料之间相互作用的详尽描述。毕竟，理解了这些基础，才能更好地把握其在实际中的应用，例如在医疗设备、能源收集、甚至是一些新兴的智能硬件领域。这本书就像一把钥匙，我期待它能为我打开一扇通往更深层科学理解的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色搭配着银色的字体，透露出一种科学的严谨和神秘感。我还没来得及翻开细读，仅仅是拿到手里，就能感受到它沉甸甸的分量，这往往意味着里面蕴含着扎实的内容和深入的探讨。我一直对那些能够将看似抽象的物理原理与实际应用紧密结合的学科充满了好奇，而“压电铁电物理”这个名字本身就勾起了我强烈的兴趣。在快节奏的生活中，能够拥有一本这样能够引人入胜、激发思考的书籍，无疑是一种宝贵的精神食粮。我期待着它能像一位循循善诱的老师，带领我走进一个全新的领域，去理解那些看不见的微观世界的奇妙运动，以及它们如何影响着我们触手可及的宏观世界。这本书的装帧质量也相当不错，纸张触感温润，印刷清晰，这对于我这种喜欢反复翻阅、做笔记的读者来说，是至关重要的。总而言之，在内容尚未深入了解之前，这本书的整体呈现已经给我留下了非常深刻的第一印象，充满了探索的召唤力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对材料科学和器件物理学有着浓厚兴趣的读者，我被“压电铁电物理”这个书名深深吸引。这个领域似乎是连接宏观世界和微观世界的桥梁，它所涉及的材料特性和物理原理，往往是很多先进技术的核心。我非常好奇书中是否会详细介绍不同压电铁电材料的种类、结构特点以及它们的性能差异。例如，陶瓷材料、高分子材料和一些新型的复合材料，它们在压电和铁电方面的表现会有何不同？书中是否会深入探讨影响这些材料性能的关键因素，比如温度、应力、电场强度等？更重要的是，我期待这本书能够详细讲解压电和铁电效应在传感器、执行器、存储器以及能量收集等领域的具体应用。我想了解，这些看似微观的物理现象，是如何被工程师们巧妙地转化为我们日常生活中能够体验到的高科技产品的。这本书的出现，恰好填补了我对这一特定交叉领域知识的空白，我迫不及待地想通过它来加深理解。