材料表面科學(第2版)（簡體書）

本書從原子、分子水平闡述表面結構，討論材料表面物理、化學現象以及對技術學科發展的影響，強調基本概念。重點討論表面原子遷移擴散、表面電子結構及表面原子幾何排列這三個基礎內容；把工程中各種表面現象概括為三個主要類型，分別討論了以吸附、催化為代表的氣-固界面，半導體和光電器件中的固-固界面以及以摩擦為代表的運動狀態下接觸界面。同時，分別介紹了幾種最常用的表面分析技術，包括測定表面原子幾何的低能電子衍射（LEED) ，測定表面元素組成的俄歇電子譜（AES) ，鑒別表面元素化學態的X射線光電子譜（XPS) ，以及獲取表面分子結構信息的靜態次級離子質譜（SSIMS) 。介紹這些表面分析技術時，重點討論粒子束與表面相互作用，表面元激發過程及其在表面結構表征中的信息內容，為識譜和分析、理解表面物理、化學問題奠定基礎。
本書可作為物理化學、材料、半導體、催化、摩擦學、光電器件及微納米機械等專業高年級本科生及研究生教材；對于航天、信息、能源、環境、化工及機械等技術學科領域內從事材料表面科學研究的教師、研究人員及工程技術人員，本書也有很好的參考價值。

第1章 引論
　1.1 材料表面
1.1.1 表面的定義
1.1.2 材料表面的基本特性
1.2 技術學科群中的材料表面
1.2.1 經典熱電離發射
1.2.2 化學工業中催化材料表面
1.2.3 信息學科中的半導體表面
1.2.4 薄膜材料表面與界面
1.2.5 機械學科中的摩擦表面
1.2.6 能源和環境中的材料表面
1.3 本書主題內容
1.3.1 材料表面特性的研究主題
1.3.2 材料表面問題實驗研究方法簡評
1.4 材料表面科學的形成與發展
1.4.1 Langmuir的貢獻
1.4.2 材料表面科學形成的背景
1.4.3 材料表面科學未來的發展空間
參考文獻
第2章 材料表面原子遷移擴散
2.1 材料表面穩態結構和原子遷移擴散
2.1.1 概述
2.1.2 理想表面
2.1.3 重構表面
2.1.4 表面偏析
2.2 表面缺陷及擴散機制
2.2.1 表面缺陷與TLK模型
2.2.2 表面原子擴散機制
2.2.3 隨機行走模型實驗證明
2.2.4 W(110)晶面3d金屬表面集合擴散SAM分析
2.3 原子遷移與擴散推動力
2.3.1 經典濃差擴散
2.3.2 表面電遷移
2.3.3 電遷移過程中的界面交換反應
參考文獻
第3章 材料表面電子結構
3.1 概述
3.1.1 從原子軌道分裂能級到固體能帶
3.1.2 三維晶體電子結構和Bloch波函數
3.1.3 Tamm對表面電子結構的理論證明
3.1.4 表面態的定性理解
3.1.5 費米能EF及費米分布函數F(E)
3.1.6 狀態密度
3.2 金屬表面電子結構的特點
3.2.1 表面附近電荷密度分布
3.2.2 逸出功
3.3 半導體表面電子結構
3.3.1 表面附近的電子能級關係
3.3.2 費米能和逸出功
3.3.3 費米能級的動態變化及釘扎
3.3.4 空間電荷層
3.4 金屬氧化物表面電子結構
3.4.1 過渡金屬前金屬化合物
3.4.2 過渡金屬后金屬化合物
3.4.3 過渡金屬氧化物表面電子結構
參考文獻
第4章 表面原子幾何結構及其測定--二維結晶學及低能電子衍射
4.1 二維結晶學
4.1.1 理想晶面
4.1.2 二維結晶學研究內容
4.1.3 二維Bravais格子
4.1.4 四個晶系
4.1.5 二維(表面)結構表示
4.1.6 臺階表面結構表示
4.2 二維倒易點陣
4.2.1 基本概念
4.2.2 正、倒格子的幾何關係
4.2.3 實空間和倒易空間Bravais格子
4.3 表面結構測定
4.3.1 低能電子衍射
4.3.2 衍射方程
4.3.3 Eward球
4.3.4 正、倒格子相互表示
4.3.5 吸附層結構測定實例
4.3.6 吸附層原子幾何結構
4.3.7 孤立的吸附原子或分子
4.3.8 LEED衍射圖的實用價值
4.4 衍射電子束強度測量和LEED定量分析
4.4.1 I-V曲線
4.4.2 實驗技術
4.4.3 計算程序
4.4.4 LEED定量分析應用及限制
參考文獻
第5章 表面化學元素組成的測定--俄歇電子譜
第6章 表面元素組成及其化學態表征--X射線光電子譜
第7章 材料表面分子結構表征--靜態次級離子質譜
第8章 材料表面氣體吸附與反應
第9章 異質薄膜材料界面
第10章 運動狀態下的接觸界面--摩擦過程界面物理化學
參考文獻