材料的特性

1 绪论

1.1 概要

1.2 结构一性能关系

1.3 物理性能的对称性

1.4 原子级的观点：密度

2 变换

2.1 为什么要变换

2.2 坐标变换

2.3 正交性

2.4 常规旋转（欧拉角）

3 对称性

3.1 对称操作

3.2 对称元素和极射赤面投影

3.3 点群及其极射赤面投影图

3.4 晶体学术语

3.5 全体点群

4 对称元素的变换操作

4.1 晶体学对称元素的变换操作

4.232 个晶族的变换操作

4.3 标准设定

4.4 居里群对称性

5 张量和物理性能

5.1 物理性能

5.2 极张量和张量性能

5.3 轴张量性能

5.4 几何表示

5.5 诺依曼原理

5.6 诺依曼原理的解析形式

6 热力学关系

6.1 线性系统

6.2 耦合作用：麦克斯韦关系

6.3 测量条件

7 比热和熵

7.1 固体比热

7.2 晶格振动

7.3 熵和磁卡效应

8 热电性

8.1 热电和电卡张量

8.2 对称性限制

8.3 极轴

8.4 几何表示

8.5 热电测量

8.6 初级和二级热电效应

8.7 热电材料

8.8 温度依赖性

8.9 应用

9 介电常数

9.1 介电常数的起因

9.2 介电张量

9.3 对称性的影响

9.4 实验方法

9.5 几何表示

9.6 多晶电介质

9.7 结构一陛能关系

10 应力和应变

10.1 机械应力

10.2 应力变换

10.3 应变张量

10.4 应变的矩阵变换

11 热膨胀

11.1 对称性的影响

11.2 热膨胀测量

11.3 结构-性能关系

11.4 温度依赖性

12 压电性

12.1 张量和矩阵形式

12.2 矩阵变换和诺依曼原理

12.3 压电对称群

12.4 实验技术

12.5 结构一性能关系

12.6 静水压电效应

12.7 压电陶瓷

12.8 实际压电体：石英晶体

13 弹性

13.1 张量和矩阵系数

13.2 张量和矩阵变换

13.3 刚度一柔顺度关系

13.4 对称性的影响

13.5 工程参数和测量方法

13.6 各向异性和结构一性能关系

13.7 压缩率

13.8 多晶平均

13.9 温度系数

13.10 石英晶体谐振器

14 磁现象

14.1 基本概念和单位

14.2 磁结构和时间反演

14.3 磁点群

14.4 磁轴矢量

14.5 饱和磁化和热磁性

14.6 磁化率和磁导率

14.7 抗磁和顺磁晶体

14.8 磁化率测量

14.9 磁电性

14.10 压磁性

14.11 小结

15 非线性现象

15.1 非线性介电现象

15.2 非线性弹性性能

15.3 电致伸缩

15.4 磁致伸缩

15.5 磁致伸缩建模

15.6 磁致伸缩致动器

15.7 电磁致伸缩和赝压电性

16 铁性晶体

16.1 自由能表达式

16.2 铁弹性

16.3 铁磁性

16.4 磁各向异性

16.5 铁电性

16.6 二阶铁性体：铁双电性和铁双磁性

16.7 二阶铁性体：铁双弹性和铁弹电性

16.8 二阶铁性体：铁磁电体和铁磁弹体

16.9 序参量

17 电阻率

17.1 张量和矩阵关系

17.2 电阻率测量

17.3 电极金属

17.4 各向异性导体

17.5 半导体和绝缘体

17.6 带隙和迁移率

17.7 非线性行为：压敏电阻和热敏电阻

17.8 准晶

18 热导率

18.1 张量本质和实验

18.2 结构一性能关系

18.3 温度依赖性

18.4 场依赖性

19 扩散和离子电导率

19.1 定义和张量表达式

19.2 结构一性能关系

19.3 离子电导率

19.4 快离子导体

……

20 电磁和热磁现象

21 热电性

22 压阻性

23 声波（一）

24 声波（二）

25 晶体光学

26 色散和吸收

27 光弹性和声光学

28 电光现象

29 非线性光学

30 旋光性和镜像异构性

31 磁光学

32 化学各向导性

深化阅读

索引

本书是世界著名材料科学家罗伯特·E·纽纳姆教授为具有中等物理和化学背景的大学理工科学生所写的一本材料科学经典教材。它以张量、矩阵为基本数学工具，以晶体物理和化学为基础理论，以对称性、各向异性和结构与性能的关系为线索，配以丰富的插图和表格，以及大量的实验数据，系统阐述了晶体物理和化学的基本原理以及晶体和其他构型材料的热力学、力学、电学、磁学、声学和光学性能特点，仔细分析了材料的热电、压电、电磁、热磁、声电、光电等各种物理化学效应，讨论了铁性体、声学、非线性光学等其他同类教材很少涉及的主题，介绍了材料的镜像异构、旋光性和化学各向异性等知识。 本书的特色在于以张量和矩阵为数学工具来处理和分析晶体的物理和化学问题，揭示物理现象背后的化学和结构根源，阐明其中的结构与性能的关系，并以大量实验数据验证所做的分析，比较各种不同的结构与性能关系，表述清晰、深入浅出、简明易懂，是一本极为难得的经典教材。

本书以张量、矩阵为基本数学工具，以晶体物理和化学为基础理论，以对称性、各向导性和结构与性能的关系为线索，配以丰富的插图和表格，以及大量的实难数据，系统阐述了品体物理和休学的基本原理以及晶体和其他构型材料的热力学、力学、电学、磁学、声学和学光生能特点仔细分析了材料的热电、压电、电磁、热磁、声电、光电等各种物理化学效应，讨论了铁性体、声学、非线性光学等其他同类教材很少涉及的主题，介绍了材料的镜像异构、旋光性和化学各向异性等知识。