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用一束光精确地加热纳米结构,并借此操控物理、化学乃至生命过程时,科学便开启了一个充满可能性的新维度。这就是热等离子体学—一个融合了等离子体光子学、热力学与纳米技术,正以前所未有的速度蓬勃发展的前沿交叉学科。
今天,隆重推出由Springer出版的著作﹤Thermoplasmonics﹥光热等离激元学。本书系统性地总结了该领域从基本原理到尖端工程应用的最新进展,旨在为科研人员、工程师与学子们提供一幅全面而深入的知识图谱,照亮这一变革性技术的发展道路。

核心亮点:
1. 奠定科学基石:从共振原理到热驱动过程 开篇深入阐释了其科学基础。从等离子体共振理论出发,揭示了光如何与纳米结构中的自由电子协同振荡,从而突破衍射极限,实现亚波长尺度的光场调控。进而,系统介绍了由此产生的局域场增强、热载流子产生及局域/集体加热等关键效应,并阐述了从热力学到热诱导过程的基本原理。
2. 聚焦材料与制备:构筑高效的能量转换平台 实现优异热等离子体性能的关键在于材料与结构。本书投入大量篇幅,详细探讨了各类热等离子体材料的理性选择策略与先进合成方法。书中总结了如何通过合理的结构设计(如尺寸、形貌、组成)来精确调控共振与热行为,为实现高效的光-热-能转换提供了系统的材料学指南。
3. 掌握表征技术:洞察微观世界的能量密码 如何精准测量纳米尺度的瞬态温度与热过程?本书专门梳理了热等离子体学的先进表征技术。内容涵盖分析计算方法和前沿的纳米尺度测温术,为研究者提供了从理论模拟到实验观测的全套工具集,助力实现对微观热现象的精准解析。
4. 展望多元应用:驱动跨学科的创新浪潮 本书精炼概述了热等离子体学在多个关键领域的革命性应用,并逐一剖析其独特优势:
è 生命科学:用于精准光热治疗、生物传感与操控。
è 光电子信息科学:赋能高速光开关、纳米级热助磁记录与新型光子器件。
è 能源领域:助力太阳能蒸汽发电、热光伏转换及催化制氢。
è 化学、环境与材料科学:驱动高通量化学反应、污染物降解及纳米材料合成。书中不仅展示成功案例,更分析了利用热等离子体效应提升各领域性能的研究趋势与深刻洞见。
5. 直面挑战,启迪未来 在全面回顾成就的基础上,客观指出了该领域在理论建模、材料稳定性、热管理及规模化集成等方面面临的当前挑战,并提出了富有远见的未来展望,为后续研究指明了方向。
读者对象
· 从事纳米光子学、等离子体学、能源转换、生物医学工程及纳米材料研究的科研人员与研究生。
· 致力于微纳器件、传感技术、精准医疗及清洁能源技术开发的工程师与研发专家。
· 关注前沿交叉学科发展的高校教师、博士生及优秀硕士生。
获取方式
本书已通过国际顶级学术出版社 Springer 正式出版。可以通过以下官方链接访问本书主页,获取详尽目录以及电子版 https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-97-8332-8
《Thermoplasmonics》不仅系统解码了光热在纳米尺度的科学原理,更如同一把精准的钥匙,开启探索微观热力世界的大门。它深刻揭示:精准驾驭光与热的相互作用,足以赋能从生命健康、信息技术到全球能源与可持续发展的重大突破。
让我们共同汇聚这束微光,点亮跨学科创新的未来。
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GMT+8, 2026-1-24 16:03
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