现代化学专著系列 典藏版 06 分子材料 光电功能化合物 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 功能化合物和分子材料 1

1.1.1 分子化合物 1

1.1.2 功能化合物 5

1.1.3 光电分子材料 6

1.2 分子组装和分子工程 9

1.2.1 生物分子中的自组装 9

1.2.2 分子设计 13

1.2.3 晶体工程 16

参考文献 18

第2章 分子材料的物理研究方法 20

2.1 分子材料的理论计算 20

2.1.1 化学键的价键理论 26

2.1.2 分子轨道理论 28

2.1.3 配体场理论 32

2.1.4 分子力学方法 35

2.2 分子固体体系的计算 36

2.2.1 晶体的点阵结构 36

2.2.2 晶体能带理论 40

2.2.3 能带理论应用示例 45

2.2.4 凝聚态体系及其计算模拟 49

2.3 分子体系的宏观性质和微观结构的关联 56

2.3.1 宏观物理化学性质的微观诠释 56

2.3.2 晶体的相变及其对称性性质的关联 61

2.3.3 分子体系结构的物理研究方法 63

参考文献 67

第3章 分子材料的制备 69

3.1 软化学合成方法 69

3.1.1 溶剂热法 70

3.1.2 溶胶-凝胶法 74

3.1.3 固态组合化学 76

3.2 半导体电子材料的制备 81

3.2.1 半导体的类型 81

3.2.2 pn结 83

3.2.3 功能膜的形成及技术 84

3.2.4 MOCVD技术 85

3.3 金属有机化学气相沉积方法及其前体物 88

3.3.1 Ⅲ-Ⅴ族材料和Ⅱ-Ⅵ族材料 90

3.3.2 加合物型MOCVD前体物 92

3.3.3 金属及其氧化物膜 97

参考文献 99

第4章 分子导体 102

4.1 金属和半导体的导电基础 104

4.1.1 金属导体和半导体的电子传输过程 104

4.1.2 导体的量子理论 107

4.1.3 金属超导性 109

4.2 分子导体 111

4.2.1 电荷转移有机分子导体的合成和结构 112

4.2.2 分子导体的分子设计 118

4.3 C60衍生物电荷转移导体 124

4.3.1 富勒烯的合成和结构 124

4.3.2 C60的导电特性 128

4.4 导电聚合物 130

4.4.1 有机和配位聚合物 130

4.4.2 导电配位聚合物 133

参考文献 138

第5章 分子磁体 141

5.1 分子磁性基础 141

5.1.1 原子磁性和磁性的类型 141

5.1.2 顺磁性的var Vleck方程 146

5.1.3 零场分裂和各向异性 150

5.2 协同磁性效应的本质 154

5.2.1 轨道正交偶合机理 154

5.2.2 组态相互作用机理 155

5.2.3 偶极-偶极交换机理 160

5.3 分子的铁磁、反铁磁和亚铁磁性磁体 161

5.3.1 双核化合物 162

5.3.2 链式磁性化合物 163

5.3.3 亚铁磁性链 164

5.4 其他类型的分子磁体 165

5.4.1 高自旋-低自旋转换 165

5.4.2 光诱导自旋转换 169

5.4.3 价态互变异构转换 171

5.4.4 量子隧道单分子磁体 172

参考文献 175

第6章 介电体和介磁体 177

6.1 介质的极化作用及其机理 177

6.1.1 电子极化 179

6.1.2 离子位移极化 180

6.1.3 固有电偶极矩取向极化 180

6.2 极化弛豫和介电性对频率和温度的依赖 184

6.2.1 分子极化弛豫 185

6.2.2 偶极子极化弛豫 186

6.2.3 聚合物的介电性质及其应用 187

6.3 磁介质和介磁性 192

6.3.1 物质的介磁性 192

6.3.2 电磁波和隐身材料 196

参考文献 202

第7章 极性分子晶体的铁性材料 204

7.1 极性晶体和相变 204

7.1.1 晶体的极性和铁性的热力学 204

7.1.2 时间反演操作和磁性 208

7.1.3 分子铁电性 215

7.1.4 铁性相变理论 220

7.2 分子铁弹性和多功能铁性 225

7.2.1 铁弹性 225

7.2.2 多铁性 227

7.2.3 多功能分子材料 228

7.3 压电性、热电性和智能材料 231

7.3.1 压电性 231

7.3.2 热电性 233

7.3.3 智能材料和结构 238

参考文献 242

第8章 分子非线性光学 245

8.1 非线性光学的物理基础 245

8.1.1 极化作用 245

8.1.2 非线性光学效应 248

8.1.3 非线性电极化率x的对称性分析 252

8.2 非线性光学的分子设计 254

8.2.1 分子设计基础 254

8.2.2 二阶非线性光学效应 257

8.2.3 三阶非线性光学效应 262

8.3 非线性光学的晶体工程 264

8.3.1 晶体工程基础 264

8.3.2 有序聚集体的倍频效应 266

8.3.3 双光子吸收和光限幅效应 272

参考文献 277

第9章 光的吸收和光致发光 279

9.1 分子的吸收和发光 279

9.1.1 分子发光基础 279

9.1.2 分子的荧光、磷光和化学发光 282

9.1.3 其他非辐射过程 285

9.2 半导体的光吸收和发光 290

9.2.1 介电质的光学性质 291

9.2.2 半导体吸收和发光基础 299

9.2.3 激子的吸收和发光 301

9.3 稀土发光材料 306

9.3.1 稀土发光特性 306

9.3.2 稀土发光的激发机理 308

9.3.3 上转换和下转换发光 310

参考文献 313

第10章 电致发光 314

10.1 无机电致发光材料和器件 315

10.1.1 分散型无机电致发光 315

10.1.2 交流型薄膜电致发光 317

10.1.3 界面注入型发光二极管 320

10.2 分子电致发光器件的结构和材料 322

10.2.1 分子电致发光器件 322

10.2.2 分子电致发光材料 323

10.3 分子电致发光原理 328

10.3.1 分子材料的电致发光 328

10.3.2 电致发光器件中载流子的传输 329

参考文献 333

第11章 机械化学、机械发光和机械发电 335

11.1 机械化学及其物理过程 336

11.1.1 机械化学合成和润滑剂 336

11.1.2 机械化学的物理机理 342

11.1.3 机械化学的微观理论 345

11.2 摩擦发光 346

11.2.1 声致发光 346

11.2.2 摩擦发光化合物 348

11.2.3 摩擦发光的本质 352

11.3 机械变形诱导的发光和发电 356

11.3.1 弹性变形诱导的机械发光 356

11.3.2 机械发电 357

11.3.3 人造皮肤 358

参考文献 361

第12章 颜色和热致变色 363

12.1 颜色和热致变色的本质 363

12.1.1 光谱和颜色 363

12.1.2 颜色及其产生的物理基础 366

12.1.3 热致变色的物理和化学机理 369

12.2 热致变色有机化合物 374

12.2.1 有机热致变色化合物 374

12.2.2 次乙基和二硫化物的衍生物 375

12.2.3 无机和过渡金属配合物 378

12.3 聚合物的热变性 384

12.3.1 热变体系的光散射 384

12.3.2 热变性聚合物的智能材料 385

12.3.3 热感应形状记忆材料 387

参考文献 388

第13章 光致变色 390

13.1 有机化合物的光致变色 393

13.1.1 几何异构体 393

13.1.2 质子转移型 397

13.1.3 键裂解反应 401

13.2 无机电荷转移型光致变色 406

13.2.1 卤化银体系 406

13.2.2 其他变色体系 408

13.3 配位化合物和有机金属的光致变色 410

13.3.1 金属配合物的光致变色 410

13.3.2 多功能光致变色体系 414

参考文献 416

第14章 电致变色 419

14.1 电子显示器件 419

14.1.1 电子显示器件的类型及其特性 419

14.1.2 电致变色薄膜器件的结构及表征 423

14.2 电致变色材料 428

14.2.1 无机电致变色材料 429

14.2.2 有机及聚合物电致变色材料 431

14.2.3 混合物电致变色材料 433

14.3 电致变色机理 435

14.3.1 无机化合物的电致变色能带结构和色心模型 435

14.3.2 电化学反应模型和电荷转移模型 439

14.3.3 聚合物电致变色机理及其调控 441

参考文献 445

第15章 分子光电材料的组装及其功能 448

15.1 超分子体系 448

15.1.1 分子识别 449

15.1.2 分子自组装和光电传感器 454

15.1.3 层级结构研究方法 455

15.1.4 有机-无机杂化材料 459

15.2 功能界面膜 465

15.2.1 功能膜的类型 466

15.2.2 LB膜界面成膜技术 469

15.2.3 胶体和胶体晶体 473

15.3 分子印迹法技术 475

15.3.1 分子印迹法基础 475

15.3.2 分子印迹法在生物分离制备上的应用 477

15.3.3 固相芯片、光刻和三维打印技术 479

参考文献 483

第16章 功能纳米及其膜层体系 485

16.1 纳米微粒的特征及其制备 485

16.1.1 纳米微粒的特征 485

16.1.2 纳米材料的制备 490

16.1.3 单分散纳米粒子的制备 494

16.1.4 中空纳米材料的合成 496

16.2 纳米生物材料 499

16.2.1 量子点在生物成像和药物检测中的应用 499

16.2.2 药物纳米载体 504

16.2.3 纳米拓扑结构 505

16.2.4 纳米DNA分子机器 509

16.3 分子电子器件 512

16.3.1 分子电子器件的元件 513

16.3.2 分子电子器件的模型 517

16.3.3 单电子纳米晶体管 520

16.4 分子巨磁阻和分子自旋电子学 523

16.4.1 巨磁阻材料 524

16.4.2 自旋相关散射双电流模型 526

16.4.3 多层膜巨磁阻器件 530

16.4.4 分子磁体的自旋电子学 533

参考文献 537

第17章 光伏电池和化学储能 539

17.1 新能源 539

17.1.1 化学电池 539

17.1.2 太阳能光解制氢和氢燃料电池 542

17.1.3 光伏效应和硅太阳能电池的结构和特性 545

17.2 有机和塑料太阳能电池 551

17.2.1 激子机理 552

17.2.2 有机太阳能电池模式 553

17.3 太阳光化学电池 554

17.3.1 染料敏化太阳能电池 554

17.3.2 半导体和氧化-还原溶液界面处的能态分析 556

17.4 物理储能和化学储能 558

17.4.1 物理储能 558

17.4.2 双电层超电容器 561

17.4.3 电化学膺电容器 565

17.4.4 电化学超电容材料 570

参考文献 576

第18章 结束语 579

18.1 从化学分子到固体材料的空间结构 579

18.2 材料的宏观性质和微观结构 581

18.3 物理化学中的微观电子结构理论 582

参考文献 584

附录1 物理参数的张量运算 586

参考文献 589

附录2 物理量的单位、换算因子和常数 590

参考文献 593

索引 594