纳米力学基础--从固态理论到器件应用
| 作 者： | (美)安德鲁N.克莱兰|译者:赵军//刘竞业 | ||
| 出 版 社： | 化学工业出版社 | ||
| 出版时间： | 2007年09月 | 版 次： | 1 |
| 印刷时间： | 2007年09月 | 开 本： | 4 |
| I S B N ： | 9787122006219 | 包 装： | 1 |
| 分 类： | |||
编辑导读
内容简介
本书描述了微观物体的力学性质，以建立宏观和微观两种力学研究方法之间的联系。本书不仅介绍了固体的经典力学和量子力学理论，还尝试
对经典力学理论不适用，而必须采用量子力学理论解决的问题进行了讨论
，比如纳米尺度物体的力学性质。本书还尝试把固体的连续介质理论与原
子理论结合起来，并揭示量子力学的作用原理及适用场合，尤其是当系统
尺寸减小到量子能级很大以及热振动的作用非常重要时。
本书适用于机械工程专业的本科生、研究生及相关科研人员。
作者简介
本书目录
1 引言：一维原子链1.1 双原子分子
1.1.1 外力
1.1.2 动力学特征
1.2 三原子链
1.2.1 作用于三聚体的外力
1.2.2 三原子链的应变
1.2.3 动力学过程
1.3 N链节分子：N个原子的一维链
1.3.1 简正坐标
1.3.2 相速度和群速度
1.3.3 固定边界条件
1.3.4 横向运动
1.4 具有光学模的一维链
1.5 一维链的量子力学和热力学
1.6 一维链的温度影响
1.6.1 N原子链的比热容
1.6.2 热膨胀
1.7 简正模的量子算符
1.7.1 简谐振子的量子算符
1.7.2 N原子链的量子力学算符
习题
2 二维和三维晶格
2.1 晶格
2.2 二维晶体
2.3 三维晶体
2.3.1 单基晶体结构
2.4 周期函数
2.4.1 一维傅立叶级数
2.4.2 二维和三维傅立叶级数：倒格子
2.4.3 倒易空间点阵：实例
2.5 布洛赫定理
2.6 晶格点阵的经典理论
2.6.1 双原子互作用势
2.6.2 二维和三维的边界条件
2.6.3 晶格的简正模
2.6.4 光频支声子
2.7 简正模的哈密顿函数
2.7.1 简正模的量子算符
2.8 与固体经典连续介质理论的联系
习题
3 声子气的性质
3.1 声子气的比热容
3.1.1 基本热声子波长
3.2 作为粒子的声子：位置、动量和散射
3.2.1 声子的动量和能量
3.3 点缺陷处的声子散射
3.4 声子间的相互作用
3.4.1 声子间的相互作用：温度的影响
3.4.2 高阶声子间的相互作用
3.4.3 Akhiezer效应
3.5 电子一声子散射
3.5.1 压电互作用
3.6 声子的热导率
3.6.1 玻耳兹曼方程
3.6.2 热传导的量子论
3.6.3 金属中的热导率
习题
4 应力和应变
4.1 相对位移和应变
4.2 应变主轴
4.3 叠加原理
4.3.1 应变的欧拉定义
4.4 应力张量
4.4.1 应力张量的对称性
4.5 应力张量的性质
4.5.1 应力张量的变换
4.5.2 任意斜截面上的应力
4.5.3 应力主轴
4.6 任意形状的物体和非均匀应力
4.7 体力
4.7.1 考虑体力作用时的力矩平衡
习题
5 弹性关系
5.1 弹性响应的分类
5.2 线弹性响应
5.2.1 应力应变的六矢量表示法
5.2.2 弹性刚度
5.3 正交各向异性材料和各向同性材料
5.4 晶体材料
5.5 应变一应力关系
5.6 多晶体材料
5.7 结论
习题
6 固体的静变形
6.1 静变形固体的方程组
6.1.1 边界条件
6.2 拉力
6.2.1 受端部力梁的伸长
6.2.2 体力作用下梁的伸长
6.3 梁的弯曲
6.3.1 纯弯曲
6.3.2 轴线的位移
6.3.3 圣维南原理
6.4 梁的欧拉一伯努利理论
6.4.1 由局部载荷引起的剪力和弯矩
6.4.2 剪切位移
6.4.3 边界条件
6.4.4 集中力
6.4.5 一般弯曲问题的结果
6.5 受扭转梁
6.5.1 非圆截面柱体的扭转
6.6 二维问题
6.6.1 平面应变
6.6.2 平面应力
6.7 三维问题
习题
7 固体的动力学特性
7.1 简单振动方式：梁的振动
7.1.1 纵向振动
7.1.2 圆柱体的扭转振动
7.1.3 纵向振动和扭转振动的应力和应变
7.1.4 弯曲振动
7.2 各向同性固体的动力学方程
7.3 无限大各向同性体中的波
7.3.1 膨胀波和旋转波
7.3.2 标量势垂与矢量势H
7.3.3 与时间相关的体力
7.4 无限大晶体中的波
7.4.1 晶体中的能量流和坡印廷矢量
7.5 半无限大各向同性体中的波
7.5.1 以法向入射的入射波
7.5.2 任意角度的入射波
7.5.3 瑞利波
7.6 平板中的波
7.6.1 平板中的剪切水平波
7.6.2 平板中波的一般问题
7.7 杆中的波
7.7.1 扭转波
7.7.2 纵波
7.7.3 弯曲波
7.8 小结
习题
8 力学系统中的耗散和噪声
8.1 朗之万(Langevin)方程
8.1.1 耗散和品质因数
8.1.2 衰减
8.2 非弹性固体的齐纳(Zener)模型
8.2.1 双级系统
8.3 热弹性松弛
8.4 声子的相互作用
8.4.1 金属中的耗散
8.5 纳米尺度及机械谐振器的耗散
8.5.1 受激励有阻尼的梁
8.5.2 耗散引起的振幅噪声
8.5.3 耗散引起的相位噪声
8.5.4 频率噪声
8.5.5 阿伦(Allan)方差
习题
9 实验纳米结构
9.1 一个简单的制造程序
9.2 挠性谐振器
9.2.1 高频挠性谐振器
9.2.2 非线性谐振器
9.2.3 两端自由谐振器
9.3 参数谐振器：Mathieu振子
9.3.1 光参数谐振器
9.4 机械静电计
9.5 纳米结构中的热传导
9.6 电子输运与机械运动的耦合
9.7 磁共振力显微技术
10 纳米结构制造I
10.1 材料
10.2 光刻原理
10.2.1 光学曝光
10.2.2 电子束曝光
10.2.3 聚焦离子束
10.2.4 扫描探针技术：AFM和STM
10.2.5 压印技术
10.2.6 自组装单层
10.3 干法刻蚀技术
10.3.1 等离子体刻蚀
10.3.2 反应离子刻蚀
10.3.3 反应气体的化学性质
10.3.4 硅和硅酸盐反应离子刻蚀
10.3.5 GaAs和CaAlAs反应离子刻蚀
10.3.6 金属的反应离子刻蚀
10.3.7 反应离子刻蚀掩模
10.3.8 离子束刻蚀
10.3.9 终点检测
10.4 湿法刻蚀技术
10.4.1 硅刻蚀剂
10.5 薄膜沉积
10.5.1 薄膜的蒸发与溅射沉积
10.5.2 化学气相沉积
10.5.3 硅掺杂
10.5.4 离子注入法
10.6 隧道结制造：悬浮掩模
11 纳米结构制造Ⅱ
11.1 体单晶硅纳米加工
11.1.1 硅再生长结构
11.2 外延异质结构的纳米加工
11.2.1 SIMOX和SUCE晶片
11.3 多晶结构纳米加工
11.4 以GaAs异质结构为基础的纳米加工
11.5 临界点干燥
A 数学工具
A.1 标量、矢量、张量
A.1.1 矢量
A.1.2 张量
A.2 本征值与本征矢
A.3 狄拉克8函数
B 应力与应变的相容关系
C 符号
参教文献
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