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目 录 1

《科学前沿丛书》序 1

本书序 1

第1章绪论 1

§1.1团簇物理学研究范畴 1

§1.2研究团簇的意义 7

第2章 团簇的合成和检测 10

§2.1真空合成 10

2.1.1溅射和二次粒子发射 10

2.1.2液态金属离子源 15

§2.2气相合成 17

2.2.1蒸发和气体冷凝法 17

2.2.2激光蒸发和激光热解 21

2.2.3磁控溅射 28

§2.3凝聚相合成 30

2.2.4超声膨胀 30

2.3.1胶体团簇 31

2.3.2包裹团簇和团簇阵列 33

§2.4团簇的表征和检测 35

2.4.1微探针 36

2.4.2衍射和散射技术 40

2.4.3谱学方法 42

第3章团簇的稳定结构和幻数 47

§3.1位置序和动量序 47

§3.2惰性元素团簇 49

3.2.1麦凯二十面体 49

3.2.2 He团簇 55

§3.3碱金属卤化物团簇 60

3.3.1质谱和幻数 60

3.3.2密堆积结构 61

3.4.1 Si和Ge团簇的稳定性 69

§3.4半导体团簇 69

3.4.2 sp3杂化的共价键合 73

3.4.3悬挂键与重构 81

§3.5金属团簇 87

3.5.1幻数和壳结构 87

3.5.2克莱门格－尼尔逊壳模型 93

3.5.3凝胶模型 98

3.5.4超壳层和向晶体结构演变 105

附录3A平均场理论 108

第4章 团簇的电离和相变 116

§4.1 团簇电离的尺寸效应 116

4.1.1电离势 116

4.1.2“带”结构的形成 123

4.1.3金属－非金属转变 127

4.1.4过渡金属团簇的有效配位数理论 134

4.2.1晶格动力学 138

§4.2晶格动力学和相变 138

4.2.2振动谱 140

4.2.3表面模 143

4.2.4团簇的“相”和相变 146

4.2.5团簇与表面相互作用 159

第5章 团簇的光吸收和光致发光 167

§5.1 吸收谱 167

§5.2扬－特勒效应 174

§5.3偶极巨共振 179

5.3.1共振吸收截面 179

5.3.2共振吸收的微观理论 185

5.3.3广义米氏理论 190

§5.4半导体团簇的量子尺寸效应 198

5.4.1量子约束效应 200

5.4.2斯托克斯位移 203

5.4.3非线性光学性质 207

§5.5 间接带隙半导体团簇的荧光辐射 210

5.5.1 纳米Si团簇的荧光辐射 211

5.5.2声子助跃迁 214

5.5.3团簇对光响应的结构效应 218

§5.6团簇尺寸分布对发光的影响 220

附录5A线性响应理论 223

第6章电磁性质 233

§6.1磁性 233

6.1.1过渡金属团簇的磁矩 233

6.1.2磁性－非磁性转变 242

§6.2掺杂团簇的磁性 250

§6.3巨磁阻效应 261

§6.4单电子隧穿和库仑阻塞效应 269

§6.5支撑金属团簇的电导特性 276

§6.6团簇阵列——二维超晶格网络 286

附录6A颗粒膜电导和磁阻 297

附录6B二维量子点的电导 303

第7章 团簇的凝聚、分形和组装 313

§7.1密堆积型团簇膜 313

§7.2团簇的扩散和分形聚集 324

§7.3 自组装和有序结构 337

7.3.1团簇在表面的有序排布 337

7.3.2团簇阵列的自组织生长 340

7.3.3模板作用 345

附录7A扩散置限聚集 354

第8章C60分子及其衍生物 365

§8.1 C团簇的形成 365

§8.2 C60分子和C60固体 375

8.2.1 C60分子的结构 375

8.2.2 C60固体 387

8.2.3 C60与固体表面相互作用 406

§8.3掺杂富勒烯和衍生物 423

8.3.1替代式掺杂 423

8.3.2金属C烯 425

8.3.3内嵌原子的富勒烯 429

8.3.4富勒烯表面配合物 439

§8.4掺杂C60固体 444

第9章纳米C管 471

§9.1纳米C管的生成和结构 471

§9.2单壁纳米C管的电子结构 480

§9.3电子输运性质 492

§9.4其他物理特性和可能的应用 502

9.4.1纳米C管的隧道结 502

9.4.2声子谱量子化 510

9.4.3拉曼和红外活性 516

9.4.4光吸收和光学非线性 521

9.4.5超导电性 530

附录9A紧束缚近似 536

第10章强激光与原子团簇相互作用 543

§10.1激光场与物质作用 544

§10.2强激光脉冲与团簇作用机制 549

10.2.1电离 550

10.2.2团簇加热 553

10.2.3库仑爆炸 555

10.2.4膨胀动力学 561

§10.3实验研究 572

10.3.1大尺寸惰性气体团簇和瑞利散射 572

10.3.2 X射线和高电荷态离子 577

10.3.3超热团簇爆炸和高能离子 594

§10.4激光核聚变和X射线激光 597

索引 608