从成键与非键的形成、断裂、弛豫、振动以及相应的电子迁移、极化、局域化、致密化动力学角度出发， 旨在揭示固体表面化学吸附、异质界面、拓扑缺陷、低维结构等非常规配位体系的各种物理化学性能的微观起源及其在外场作用下的演化规律。着重介绍了键弛豫理论、电子能量局域钉扎极化理论、局域键平均近似原理和数值算法、计量谱学实验以及定量信息提取技术及其应用。 本书第一篇专注于化学吸附过程中化学键-能带-势垒的弛豫动力学；第二篇主攻低配位体系的反常力学强度、热稳定性、声子激发、光发射与吸收、电子的钉扎与极化、磁性与介电等物性；第三篇主要阐述原子尺度固体，包括单原子链、单层原子片、纳米孔洞、异质界面等体系，在受热、受力条件下的弹性与塑性力学行为。 本书强调原理和概念，力求表述简单。全书自成体系、风格独特，贯穿原创性、深入性、关联性和系统性于始终。可作为材料、物理、化学、力学、表面与界面、纳米科学等相关领域的教学和科研参考。

前辅文
第一篇 化学吸附: 化学键-能带-势垒
  第1章 第一篇绪论
   1.1 内容概览
   1.2 表面化学吸附概述
   1.3 现存问题
   1.4 本篇主旨
   参考文献
  第2章 化学键-能带-势垒(3B)关联理论
   2.1 基本概念
   2.2 电负性元素的吸附成键: 四面体结构化学键
   2.3 能带结构: 价带态密度特征
   2.4 表面势垒与形貌
   2.5 总结
   参考文献
  第3章 原子化合价及键结构的STM 和LEED 表征
   3.1 相序
   3.2 O￣Cu(001)? (110)? (111)
   3.3 O￣(Rh? Pd)(110)
   3.4 O￣(Co? Ru)(101- 0)表面的三相序
   3.5 O￣Rh(111)和O￣Ru(0001)
   3.6 O￣(Ag? V)(001)
   3.7 O￣Rh(001)和(N? C)￣Ni(001)
   3.8 Cu3C2H2 分子
   3.9 总结
   参考文献
  第4章 价带态密度的STS 和PES 表征
   4.1 基本概念
   4.2 关于DOS 特征的说明
   4.3 氮化物的价带DOS
   4.4 总结
   参考文献
  第5章 键性和键强的TDS 表征
   5.1 TDS 与功函数的关系
   5.2 说明
   5.3 总结
   参考文献
  第6章 非键相互作用的EELS 和Raman 表征
   6.1 偶极子振动的EELS 表征
   6.2 氧化物?氮化物及生物分子中孤对电子的Raman 表征
   6.3 总结
   参考文献
  第7章 化学键的形成与转变动力学
   7.1 氧化物四步成键动力学
   7.2 氧浮动和扩散所致键转变
   7.3 总结
   参考文献
  第8章 材料与工序的设计
   8.1 氮致反常物性
   8.2 群对称性: 腐蚀与防腐
   8.3 孤对电子相互作用: 高弹性和高强度
   8.4 极化: 电磁调制
   8.5 带隙调制: 光致发光
   8.6 功函数: 场发射
   8.7 几何选择性: 金刚石的氧化
   8.8 金刚石-金属结合性能强化
   8.9 展望: 分子官能团
   8.10 总结
   参考文献
  第9章 第一篇结束语
   9.1 基本理论
   9.2 实验技术的功能拓展
   9.3 应用前景
   9.4 一些建议
   参考文献
第二篇 纳米固体尺度效应
  第10章 第二篇绪论
   10.1 内容概览
   10.2 尺寸效应概述
   10.3 主要挑战
   10.4 本篇主旨
   参考文献
  第11章 键弛豫(BOLS)与非键电子极化(NEP)理论
   11.1 断键理论
   11.2 键长与键能弛豫
   11.3 非键电子极化
   11.4 形状与尺寸效应
   11.5 尺度关系
   11.6 总结
   参考文献
  第12章 固体表皮的键弛豫和致密化
   12.1 表皮键弛豫
   12.2 液相表皮?气相和界面键弛豫
   12.3 纳米固体致密化
   12.4 能量钉扎
   12.5 总结
   参考文献
  第13章 端态和边界态的钉扎与极化效应
   13.1 原子链?纳米线和纳米团簇
   13.2 单层石墨和石墨带边界
   13.3 总结
   参考文献
  第14章 热稳定性与原子结合能
   14.1 结合能
   14.2 固液相变
   14.3 固体相变
   14.4 扩散和晶体生长
   14.5 总结
   参考文献
  第15章 声子弛豫及晶格动力学
   15.1 引言
   15.2 BOLS 表述
   15.3 实验验证
   15.4 总结
   参考文献
  第16章 电子的钉扎与极化
   16.1 实验观测
   16.2 BOLS-TB 表述
   16.3 配位数与电子结合能
   16.4 纳米固体的芯能级偏移
   16.5 电亲和势与功函数
   16.6 总结
   参考文献
  第17章 带隙展宽: 光发射与光吸收
   17.1 背景
   17.2 现有模型
   17.3 BOLS 表述
   17.4 光发射和光吸收的过程
   17.5 带宽和带尾
   17.6 GNR 的带隙展宽
   17.7 总结
   参考文献
  第18章 电子极化与介电调制
   18.1 背景
   18.2 BOLS 表述
   18.3 实验验证
   18.4 总结
   参考文献
  第19章 纳米固体磁性调控: 低配位与热耦合
   19.1 背景
   19.2 BOLS 表述
   19.3 实验和计算验证
   19.4 总结
   参考文献
  第20章 非键电子学新奇特性
   20.1 非键电子的重要性
   20.2 稀磁性: 缺陷钉扎偶极子
   20.3 导体-绝缘体转变: EG 拓展和表面等离子体
   20.4 催化的转变与强化
   20.5 超疏水?超流?超滑和超固态
   20.6 电子能量的捕获
   20.7 总结
   参考文献
  第21章 第二篇结束语
   21.1 内容精要
   21.2 局限性
   21.3 展望
   参考文献
第三篇 原子尺度多场固体力学
  第22章 第三篇绪论
   22.1 内容概览
   22.2 概述
   22.3 本篇主旨
   参考文献
  第23章 多场耦合键弛豫理论
   23.1 键弛豫理论的压强?应变和温度拓展
   23.2 多场耦合效应
   23.3 影响机械强度的主要因素
   23.4 总结
   参考文献
  第24章 液体与固体表面
   24.1 实验观测
   24.2 表面能量学的原子论
   24.3 解析表达式
   24.4 应变致表面弹性和应力
   24.5 吸附诱致表面应力-成键效应
   24.6 氮化增强弹性和硬度
   24.7 总结
   参考文献
  第25章 单原子链: 键的弛豫与断裂
   25.1 实验观测
   25.2 T￣BOLS 表述
   25.3 化学键特性
   25.4 总结
   参考文献
  第26章 单原子片?纳米管与纳米线
   26.1 实验观测
   26.2 BOLS 表述
   26.3 实验验证
   26.4 纳米线
   26.5 总结
   参考文献
  第27章 纳米晶Ⅰ: 弹性与延展性
   27.1 相关机制
   27.2 TP￣BOLS 表述
   27.3 TP￣BOLS 理论预测
   27.4 弹性和振动频率的尺寸?压力及温度效应
   27.5 总结
   参考文献
  第28章 纳米晶Ⅱ: 屈服强度与塑性形变
   28.1 Hall￣Petch 关系(HPR)
   28.2 介观尺度模型
   28.3 双重竞争机制的T￣BOLS 表述
   28.4 应用举例
   28.5 弹性与硬度
   28.6 TC 的尺寸和压强效应
   28.7 总结
   参考文献
  第29章 原子空位?纳米腔与泡沫金属
   29.1 实验观测
   29.2 现有模型
   29.3 BOLS 表述
   29.4 验证实例
   29.5 总结
   参考文献
  第30章 化合物与纳米复合材料的异配位效应
   30.1 背景
   30.2 机理
   30.3 BOLS 表述
   30.4 实例
   30.5 界面能表征———XPS
   30.6 总结
   参考文献
  第31章 第三篇结束语
   31.1 主要成果
   31.2 局限性
   31.3 展望
   参考文献
附录
  附录A Cu3O2 四步成键动力学
  附录B 原子配位数-半径关系
  附录C 固体材料力学性能参数
  参考文献
索引
彩插

孙长庆， 辽宁建昌人，澳大利亚默多克大学物理学博士，英国物理学会和英国皇家化学学会高级会员。曾任职于天津大学和南洋理工大学。另著有《计量谱学》以及20个长篇专题研究报告。曾获夸瑞兹密奖一等奖。