材料科学

本书是新材料系列丛书中的一本。新材料系列丛书介绍新材料的结构、合成与加工、表征、新性能与应用，向读者阐述了分子设备材料的理论与实验方法、仿生材料、混合型复合材料、功能性聚合物、超分子系统、信息与能量转移材料、生物基与生物降解材料领域的最新研究成果。本书的主题是响应型材料。

本书分为４部分，１４个章节，每个章节都由该领域专家撰写，以简介开始，以总结与展望结束。第１部分刺激响应聚合材料，含第１－６章：１．智能热响应（温敏）生物材料，１．２热响应聚合物；１．３温敏表面；１．４表面特性；１．５细胞培养与组织工程应用；１．６色谱分析法。２．光触发偶氮苯，２．２偶氮苯基光激活材料；２．３光电开关偶氮苯基材料；２．４光致变形偶氮苯基材料。３．药物运载与输送过程中运用γ射线进行智能聚合物网络的功能化，３．２一般概念；３．３聚合物的辐射合成与改性。４．基于智能聚合物的生物医用装置，４．２刺激响应型聚合物；４．３敏感型水凝胶；４．４药物输运过程中的响应型材料；４．５组织工程中的智能聚合物；４．６医药装置的种类。５．抗原运输中的佐剂与载体，５．２作为抗原载体的响应型聚合物；５．３刺激响应型聚合物佐剂的影响因素。６．医药应用中的先进材料－环糊精，６．１包合物；６．２包合物制备；６．３环糊精的发展历史；６．４均衡；６．５成形包合物的确认；６．６药学中环糊精的应用；６．７环糊精在医药传送系统中的应用；６．８环糊精作为增溶剂的应用；６．９包含环糊精的制药配方。

第２部分智能纳米材料，含第７－１１章：７．智能可穿戴系统，７．２智能聚合物的分类；７．３应用；７．４可穿戴系统的当前特性。８．智能纳米材料的功能化，８．２功能化剂；８．３碳纳米材料；８．４纳米二氧化硅；８．５功能化确认。９．癌症治疗中智能纳米结构材料能起的作用，９．２实验性；９．３智能纳米结构材料控制癌症细胞相关结果。１０．显示器、荧光灯与太阳能电池中的量子刀与敏化剂基先进材料，１０．２量子刀与敏化剂基先进材料。１１．导电聚合物纳米复合材料的纳米纤维，１１．１导电聚合物；１１．２纳米结构导电聚合物；１１．３导电聚合物纳米复合材料中纳米纤维的导电性能；１１．４导电聚合物纳米复合材料中纳米纤维的应用。

第３部分智能生物系统工程，含第１２－１３章：１２．刺激响应型氧化还原生物聚合物，１２．２合成、表征与机理；１２．３刺激响应型氧化还原与导电行为；１２．４生物传感器。１３．茂金属催化剂体系商用热塑性塑料特性，１３．２茂金属催化剂体系；１３．３茂金属热塑性塑料。

第４部分理论与建模，含第１４章：１４．温敏区钍单硫族化合物的弹性系数与结构常数，１４．２构想；１４．３评估。

本书适合化学、材料科学、物理、配药学、医学、生物医学工程方面的大学生与研究工作者作为教科书阅读，同时可以作为材料科学、生物工程、医学、药学、生物技术与纳米技术领域的研究工作者的工具书。

超导电性现象最早是由荷兰物理学家Onnes发现的，他在１９１１年研究低温下金属电阻随温度的变化规律时，观测到在液氦温度下水银的电阻下降为零。２０年之后，１９３３年Meissner发现了超导体是一个完美的抗磁体，使超导的研究取得了下一个突破性进展。但是直到１９５７年，超导的微观解释才由Badeen、Cooper和Schrieffer（BCS）给出。人们开始认识到超导电性是一种量子现象。与此同时，超导体在物理学各前沿领域和医疗、电力、交通等高新技术领域得到了广泛的和引人注目的应用和发展。

迄今可以见到的关于超导的高、中、低各种水平的书籍已经出版了许多。但这里介绍的２０１２年出版的新书，是一部风格比较独特很值得一读的精品。作为一位从事超导研究几十年的专家，本着手脑并用的教学理念，作者力求写一本给大学生用的介绍超导电性的简易教材，希望学生们一边学习，一边实践。动脑筋地（minds-on）参与一些实验的研究活动，帮助学生在观察中思考、对研究结果做出猜测、为小的研究项目制定计划、对变量进行选择和控制、对数据进行整理和分析，从而理解科学家获取超导电性经验知识的方法，同时让学生在今后的学习中，学习既会动脑又会动手的实用技巧。

本书基于作者过去几十年参与４个泛欧洲超导相关的研究项目的经验对工程设计和物理专业领域内师生讲课讲义基础上撰写。工程设计和物理专业的大学生和那些准备争取获得从事大学生或研究生教学资质的一些进修物理教师讲授超导课程的基础上撰写的。本书对于读者的数学与物理知识背景的要求不高，尽量采用一些简单的基础数学工具（不超过初等微积分知识），通俗易懂地阐述超导电性的发展简史和基本概念和原理。

本书的特点内容全面而叙述简明，可以称作是真正导论性的。另一个突出的特点是在课文叙述过程中的适当地方，插入了一些类似于练习题性质的小实验作业，作者称之为“研究”活动（正如本书的副题所指的：一种研究方法，An Investigative Approach），可作为教师演示或学生实验室练习。作者认为研究，特别是对于实际问题的研究在发展对现象的理解方面至关重要，希望读者有机会试一试，哪怕选择其中一部分。所有的这些材料都被作者和他的同事们设计而且测试过了，旨在以尽可能低的成本，提供给更广发的读者使用。

全书内容分成５个部分共１５章。第１部分导论，含第１－２章：１．金属的电阻率和电导率；２．超导电性简史。第２部分超导电性，含第３－８章：３．超导电性的一种解释？４．Meissner-Ochsenfeld效应；５．抗磁效应；６．持续电流；７．Ｉ型和ＩＩ型超导体；８．磁通锁住。第３部分超导材料，含第９－１１章：９．低温超导体；１０．有机超导体；１１．高温超导体。第４部分应用，含第１２－１５章：１２．超导线材；１３．医学影像学；１４．欧洲核子研究中心的大型强子对撞机；１５．磁悬浮列车。第５部分含６个附录，分别介绍了BCS理论、通量贯穿、Jusephson效应和SQUID（超导量子干涉器件）、磁共振成像和超流。补充了一些深一点的物理和数学知识。最后一个附录是关于使用液氦时需要注意的安全措施，主要是为课文中建议的一些实验活动作为指导。

本书可以作为大学物理与非物理专业师生学习超导电性的很好的教材。也可以为本科高年级学生以及研究生攻读更高级的凝聚态课程做准备选用的参考书。