材料物理性能

本书共分为七章，系统介绍了固体物理基础、材料的电学性能、材料的介电性能、材料的磁学性能、材料的光学性能、材料的热学性能、材料的弹性与内耗。全书以上述材料物理性能为主线，依据“掌握材料物理性能相关基础理论”“明确材料在不同复杂工程应用中各类物理性能的评价指标”“掌握材料各物理性能参数的影响因素”“掌握表征材料性能各物理量的主要测量方法及条件”四个递进的课程目标要求，按照基础理论—评价指标—影响因素—测量方法—工程实例的顺序梳理，知识框架清晰，表达形式简明。
每章均设有“本章导学”和“复习题”。“本章导学”指明了各章的主要学习内容和要求掌握的重、难点内容，方便读者在学习各章内容前形成清晰的知识框架。“复习题”供学生练习选用，在起到复习巩固作用的同时，为每章知识掌握效果提供了评价依据。
本书可作为高等院校功能材料、金属材料工程、无机非金属材料工程等材料类专业本科生用教材或参考书。

第1章 固体物理基础 /001
1.1 电子的粒子性和波动性 /002
1.1.1 电子的波粒二象性 /002
1.1.2 波函数 /003
1.2 金属的自由电子理论 /004
1.2.1 经典自由电子理论 /004
1.2.2 量子自由电子理论 /005
1.3 能带理论 /008
1.3.1 电子能谱 /009
1.3.2 导体、半导体、绝缘体的能带结构和区别 /009
1.3.3 能带理论对元素周期表中固体金属导电性的分析 /010
复习题 /012
第2章 材料的电学性能 /013
2.1 材料的导电性 /013
2.1.1 电子导电 /013
2.1.2 离子导电 /016
2.2 半导体的电学性能 /020
2.2.1 本征半导体 /020
2.2.2 杂质半导体 /022
2.2.3 载流子 /024
2.2.4 少数载流子的行为 /026
2.2.5 半导体接触 /028
2.3 超导电性 /031
2.3.1 超导理论 /032
2.3.2 超导体特性 /033
2.4 材料导电性的影响因素 /035
2.4.1 温度 /035
2.4.2 压力 /036
2.4.3 加工和缺陷 /038
2.4.4 电阻率的尺寸效应 /040
2.4.5 电阻率的各向异性 /041
2.4.6 固溶体的电阻率 /042
2.4.7 化合物、中间相、多相合金的电阻率 /045
2.5 材料导电性的测量方法 /045
2.5.1 双电桥和电位差计测量方法 /045
2.5.2 直流四探针法 /047
2.6 拓展专题：电导功能材料 /049
2.6.1 导电材料 /049
2.6.2 电阻材料 /050
2.7 拓展专题：超导材料 /053
2.7.1 超导材料制备工艺 /054
2.7.2 典型的超导材料 /055
2.7.3 超导应用 /056
复习题 /058
第3章 材料的介电性能 /059
3.1 电介质及其极化 /059
3.1.1 平板电容器中的电介质极化 /059
3.1.2 极化相关物理量 /060
3.1.3 电介质极化机制 /061
3.2 交变电场下的电介质 /065
3.2.1 复介电常数和介电损耗 /065
3.2.2 电介质弛豫和频率响应 /067
3.2.3 介电损耗的影响因素 /069
3.3 电介质在电场中的破坏 /070
3.3.1 介电强度(介电击穿强度) /070
3.3.2 本征击穿机制 /070
3.3.3 热击穿机制 /071
3.3.4 雪崩式击穿机制 /072
3.3.5 影响无机材料击穿强度的因素 /073
3.4 压电性和铁电性 /075
3.4.1 压电性 /075
3.4.2 铁电性 /082
3.5 介电测量 /086
3.5.1 介电常数和介电损耗的测量 /086
3.5.2 击穿强度的测量 /087
3.5.3 电滞回线的测量 /087
3.5.4 压电参量的测量 /088
*3.6 拓展专题：压电与铁电材料 /089
3.6.1 典型压电材料及其应用 /089
3.6.2 典型铁电材料及其应用 /094
复习题 /097
第4章 材料的磁学性能 /098
4.1 材料磁性概述 /098
4.1.1 材料的磁性起源 /098
4.1.2 材料的磁学基本量 /100
4.1.3 材料磁性分类 /103
4.2 磁化曲线和磁滞回线 /106
4.2.1 磁化曲线 /107
4.2.2 磁滞回线 /107
4.3 材料的铁磁性 /108
4.3.1 铁磁系统中的能量 /108
4.3.2 磁畴的形成和结构 /111
4.3.3 铁磁性的影响因素 /114
4.4 铁磁性材料的磁化 /120
4.4.1 自发磁化 /120
4.4.2 技术磁化 /121
4.5 磁性材料在交变场中的变化 /123
4.5.1 动态磁化过程 /123
4.5.2 复数磁导率 /125
4.5.3 交变磁场下的能量损耗 /126
4.6 磁性材料 /130
4.6.1 软磁材料 /131
4.6.2 硬磁材料 /135
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