本书是一本全面深入探讨功能材料及其器件应用的专业教材。本书共6章，涵盖了功能材料器件的基本概念、主要内容、发展态势以及各类材料器件的详细知识点。书中系统介绍了介电材料、电性材料、磁性材料、光学材料、声学材料等的特性、原理和应用，强调了它们在电子、通信、能源、生物医学等领域的重要性，旨在为学生和科研人员提供全面的理论基础和科技前沿信息，帮助读者深入理解功能材料器件，并为未来的研究和工作打下基础。
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目录
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丛书序
前言
第1章 绪论 1
1.1 功能材料器件的学科基础 1
1.1.1 功能材料的概念 1
1.1.2 功能材料学科的内涵 2
1.1.3 器件与材料的关系 3
1.2 功能器件的基本概念 3
1.2.1 介电材料器件 3
1.2.2 电性材料器件 4
1.2.3 磁性材料器件 4
1.2.4 光学材料器件 5
1.2.5 声学材料器件 6
1.3 功能材料器件发展态势 7
第2章 介电材料器件 9
2.1 介电材料器件基础 9
2.1.1 介电材料简介 9
2.1.2 介电材料器件分类 9
2.2 介电电容器 10
2.2.1 介电性能 10
2.2.2 陶瓷电容器 13
2.2.3 片状电容器 16
2.3 压电材料器件 19
2.3.1 压电效应 19
2.3.2 压电材料晶体学结构特征 19
2.3.3 压电体相关参数 19
2.3.4 常见的压电材料 22
2.3.5 压电传感器 24
2.3.6 压电振荡器 24
2.3.7 压电滤波器 25
2.3.8 压电驱动器 28
2.3.9 压电能量收集器 30
2.4 热释电材料器件 32
2.4.1 热释电效应 32
2.4.2 热释电红外探测器 34
2.4.3 温度/红外辐射传感器 35
2.4.4 红外图像传感器 35
2.5 铁电材料器件 36
2.5.1 铁电效应 36
2.5.2 铁电光电器件 39
2.5.3 铁电存储器件 40
习题 42
参考文献 42
第3章 电性材料器件 44
3.1 电性材料器件基础 44
3.1.1 材料的导电性 44
3.1.2 电性材料的能带结构 45
3.1.3 电性材料分类与电子器件 46
3.2 半导体器件 50
3.2.1 半导体器件理论基础 50
3.2.2 p-n结二极管 53
3.2.3 金属-半导体接触和肖特基二极管 54
3.2.4 双极型晶体管 56
3.2.5 pnpn器件 57
3.2.6 MOS场效应晶体管 59
3.2.7 功率半导体器件 61
3.3 超导体器件 62
3.3.1 超导体器件理论基础 62
3.3.2 超导电线的应用 66
3.3.3 超导量子干涉仪 67
3.3.4 超导二极管 69
3.3.5 超导晶体管和磁通量子器件 70
3.4 热电材料器件 72
3.4.1 热电器件理论基础 72
3.4.2 热电发电器件 75
3.4.3 热电制冷器件 76
习题 78
参考文献 78
第4章 磁性材料器件 80
4.1 磁性材料简述 80
4.1.1 磁性材料的分类 80
4.1.2 铁磁性材料的特点 81
4.2 磁通门技术 83
4.2.1 变压器效应与磁通门现象 83
4.2.2 双铁芯磁通门探头 84
4.2.3 铁芯材料的选择 85
4.2.4 磁通门技术的应用 86
4.3 永磁材料、器件与应用 88
4.3.1 永磁材料 88
4.3.2 永磁体的结构、器件与应用 89
4.4 磁致伸缩换能器 95
4.4.1 磁致伸缩效应 95
4.4.2 磁致伸缩材料 96
4.4.3 磁致伸缩换能器的基本结构 97
4.4.4 磁致伸缩换能器的工作原理及关键问题 98
4.4.5 磁致伸缩换能器的典型应用 100
4.5 磁制冷技术 103
4.5.1 材料的磁热效应 103
4.5.2 磁制冷循环 104
4.5.3 磁制冷材料 105
4.5.4 低温磁制冷机 107
4.5.5 高温磁制冷机 109
4.6 磁记录 111
4.6.1 磁记录的发展 111
4.6.2 磁记录的基本过程 112
4.6.3 磁记录介质 113
4.6.4 记录磁场 113
4.6.5 磁头 114
4.6.6 磁随机存储器 117
习题 117
参考文献 118
第5章 光学材料器件 120
5.1 激光材料器件 120
5.1.1 激光材料器件的工作原理 120
5.1.2 气体激光器 122
5.1.3 固体激光器 123
5.2 光纤材料器件 125
5.2.1 光纤及光纤材料 125
5.2.2 光纤放大器 126
5.2.3 光纤激光器 128
5.3 发光材料器件 129
5.3.1 电致发光 129
5.3.2 光致发光 129
5.3.3 发光二极管 130
5.4 光电探测材料器件 131
5.4.1 光电探测原理 131
5.4.2 光电探测器 133
5.4.3 红外探测器 137
5.5 光调制材料器件 138
5.5.1 电光效应及电光材料 138
5.5.2 声光效应及声光材料 140
5.5.3 磁光效应及磁光材料 141
5.5.4 光调制器 142
5.6 液晶材料器件 148
5.6.1 液晶的基本性质 148
5.6.2 液晶显示器 150
5.6.3 液晶显示屏驱动方式 151
习题 152
参考文献 152
第6章 声学材料器件 154
6.1 声学材料器件的分类 154
6.1.1 声波的基本性质 154
6.1.2 声学材料器件的种类和概述 155
6.2 声表面波器件 156
6.2.1 声表面波基础 156
6.2.2 声表面波谐振器 160
6.2.3 声表面波滤波器 163
6.2.4 声表面波延迟线 165
6.3 体声波器件 167
6.3.1 体声波器件基础 167
6.3.2 空腔型体声波谐振器 170
6.3.3 固体装配型体声波谐振器 173
6.3.4 体声波滤波器 175
6.4 超声换能器件 178
6.4.1 超声波基本理论 178
6.4.2 检测超声换能器 181
6.4.3 聚焦超声换能器 186
6.4.4 弯曲超声换能器 190
习题 191
参考文献 191
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