液晶物理学 第二版 德热纳 P. G. de Gennes J. Prost 中文版 孙政民译 高等教育出版社 诺贝尔物

液晶物理学（第二版）

作者:P. G. de Gennes, J. Prost 皮埃尔-吉耶•德热纳 著 孙政译

出版社:高等教育出版社

出版时间:2017年06月 

开 本：16开

纸 张：胶版纸

包 装：平装-胶订

ISBN：9787040476224

定价：119.00元

内容简介

      本书译自德热纳和J.Prost合著的The Physics of Liquid Crystals，Second Edition。本书系统地总结和概括了液晶物理学的理论基础和重要课题，详细讨论了液晶的四种主要类型——向列相、胆甾相、近晶相和柱状相的结构、有序性、相变、缺陷和织构以及弹性性质、光学性质、电学性质、磁学性质、表面性质和流体力学性质等。本书高屋建瓴，内容广泛，理论推导严格、简洁，物理思想深刻、清楚，并且整理了许多实验结果。*版一经出版，立即受到国际液晶界的高度推崇和欢迎，被誉之为液晶界的“圣经”，成为液晶研究领域的一部权威性的经典著作。第二版增加了大量的数学推演，这也使得本书在理论上更加严谨。本书既可作为高等院校有关专业的教师、研究生和大学生的教学参考书，也可作为从事与液晶有关的研究人员和工程技术人员的参考读物。

作者简介

皮埃尔-吉耶•德热纳（Pierre-Gilles de Gennes），著名法国物理学家，1932年10月24日出生于法国巴黎。十二岁前仅接受家庭教育，之后以名成绩考入巴黎高等师范学院，1955年毕业后入法国原子能中心，任研究工程师，开始研究中子散射和磁学，1957年获博士学位。1959年赴美，在加州大学伯克利分校做博士后。在法国海军服务27个月后，1961年任巴黎大学副教授并领导Orsay超导体研究组开展超导体研究，1968年转入液晶研究。1971年任法兰西公学院物理学教授，参与并领导法国三大实验室的高分子物理学联合研究，1980年起开始研究界面现象，尤其是润湿动力学和黏合的物理化学，大力倡导对“软物质”的深入探索。1991年获诺贝尔物理学奖。1992—1994年在全法200多所高中宣传讲解“软物质”，这些讲话后来汇集成一本有名的科普书《软物质与硬科学》于1994年出版。1976—2002年他兼任巴黎工业物理和化学高等学校校长。2002年退休后在巴黎居里研究所任教授，研究细胞的黏附及大脑的功能等生物物理学问题。2007年5月18日，德热纳在Orsay去世，享年74岁。

目录

前辅文

第一章 液晶: 主要的类型和性质

1.1 引言: 什么是液晶?

1.2 构造单元

1.2.1 棒状有机小分子

1.2.2 盘状有机小分子

1.2.3 长螺旋棒

1.2.4 聚合物

1.2.5 复合结构

1.2.6 小结

1.3 向列相和胆甾相

1.3.1 单轴向列相

1.3.2 不同对称性的向列相

1.3.3 胆甾相

1.3.4 小结

1.4 近晶相

1.4.1 近晶A 相

1.4.2 近晶C 相

1.4.3 “六方”近晶相

1.4.4 “晶状”近晶相

1.4.5 D 相

1.5 柱状相

1.5.1 六方相

1.5.2 长方相和斜方相

1.5.3 “反相”

1.6 再论长程序、准长程序和短程序

1.6.1 液晶弹性的简单介绍

1.6.2 涨落

1.6.3 长程序、准长程序和短程序

1.7 液晶的异常特征

参考文献

第二章 向列相中的长程序和短程序

2.1 序参数的定义

2.1.1 微观方法

2.1.2 宏观方法

2.1.3 微观方法和宏观方法之间的关系

2.2 向列相序的统计理论

2.2.1 硬棒和硬盘的平均场计算

2.2.2 具有$S^2$ 相互作用的平均场理论

2.2.3 计算机模拟

2.3 向列相——各向同性相相变的唯象描述

2.3.1 $T_\rm c $ 之上的Landau 自由能

2.3.2 静态预相变效应

2.3.3 双轴相

2.3.4 平均场方法的失效

2.4 混合物

2.4.1 混合系统的重要性

2.4.2 一般倾向

参考文献

第三章 向列相单晶的静态畸变

3.1 连续体理论的原理

3.1.1 长程畸变

3.1.2 畸变自由能

3.1.3 畸变能公式的讨论

3.1.4 边界效应

3.1.5 向列相传递力矩

3.2 磁场效应

3.2.1 分子的抗磁性

3.2.2 磁相干长度的定义

3.2.3 Frederiks 转变

3.3 绝缘向列相中的电场效应

3.3.1 介电各向异性

3.3.2 畸变诱导极化(挠曲电效应)

3.4 排列中的涨落

3.4.1 光散射实验

3.4.2 向列相单晶中的取向涨落和相关性

3.4.3 取向涨落引起的光散射

3.5 向列相的流体静力学

3.5.1 自由能与分子场

3.5.2 应力和作用力

3.5.3 力矩的平衡

参考文献

第四章 向列相的缺陷和织构

4.1 观察

4.1.1 黑色丝状物

4.1.2 “纹影结构”

4.1.3 缺陷的类型

4.2 向错线

4.2.1 “强度”的定义

4.2.2 向错线周围的畸变场

4.2.3 线张力的概念

4.3 向错点

4.3.1 整数强度向错线的不稳定性定理

4.3.2 “核心”的解释

4.3.3 在其他情形中对点缺陷的观察

4.4 磁场作用下的墙

4.4.1 $180^\circ $ 墙

4.4.2 由Frederiks 转变形成的墙

4.4.3 从墙到向错线的转变——“箍缩”

4.5 脐点

4.6 表面向错

参考文献

第五章 向列相的动力学性质

5.1 向列相动力学方程

5.1.1 取向和流动之间的耦合

5.1.2 动力学变量的选择

5.1.3 流动向列相的熵源

5.1.4 摩擦定律

5.2 测量Leslie 系数的实验方法

5.2.1 强取向场作用下的层流

5.2.2 超声切变波的衰减

5.2.3 无外场时的层流

5.2.4 变化的外场

5.2.5 非弹性光散射

5.3 电场作用下的对流不稳定性

5.3.1 基本电学参数

5.3.2 低频时的实验观察

5.3.3 Helfrich 解释

5.3.4 推广到较高频率

5.4 分子运动

5.4.1 介电弛豫

5.4.2 核自旋——晶格弛豫

5.4.3 声弛豫

5.4.4 平移运动

5.4.5 摩擦系数随温度的变化

5.4.6 $T_\rm c $ 之上的半慢运动

参考文献

第六章 胆甾相

6.1 理想螺旋的光学性质

6.1.1 平面织构

6.1.2 Bragg 反射

6.1.3 任意波长的光的透射性质(垂直入射)

6.1.4 解释

6.1.5 结论和推广

6.2 影响螺距的因素

6.2.1 物理化学因素

6.2.2 外场

6.3 动力学性质

6.3.1 研究平面织构中的微小运动

6.3.2 宏观流动

6.3.3 对流不稳定性

6.3.4 热通量产生的力矩

6.4 胆甾相的织构与缺陷

6.4.1 织构

6.4.2 奇异线

6.5 蓝相

6.5.1 实验观察

6.5.2 双扭曲理论

6.5.3 Landau 理论

参考文献

第七章 近晶相和柱状相的宏观行为

7.1 近晶相和柱状相的连续体描述: 静力学

7.1.1 变量的选择

7.1.2 (非手性) 近晶相的畸变自由能

7.1.3 柱状相的畸变自由能

7.1.4 边界条件

7.1.5 特殊的几何形式

7.1.6 外力引起的相变: Helfrich-Hurault 效应

7.1.7 外力引起的相变: 机械张力产生的起伏

7.1.8 外力引起的相变: 近晶A 相中的热——光效应

7.1.9 涨落

7.2 手性近晶相和柱状相的连续体描述

7.2.1 手性$\zS^*_\zA$ 和$\zS^*_\zC$

7.2.2 手性$\zS^*_\zC$($\zS^*_\rm I , \zS^*_\rm F $和$\zS^*_\rm k $)

7.2.3 电学项

7.2.4 电场展开螺旋

7.2.5 涨落

7.2.6 表面锚定

7.2.7 特殊几何形式

参考文献

第八章 近晶相和柱状相的动力学性质

8.1 综合描述

8.1.1 初步评述

8.1.2 基本方程

8.1.3 近晶A 相和柱状六方相

8.1.4 起伏模式

8.1.5 渗透模式

8.1.6 声波

8.1.7 横模

8.1.8 $\rm S_BHex $ 和$\rm S_C$ 的流体动力学

8.1.9 对模式结构的评述

8.2 流动性质

8.2.1 典型的几何形式

8.2.2 流动越过障碍

8.2.3 流动排列

8.3 弹性的失效

8.3.1 简单的推导

8.3.2 展曲模量

8.3.3 宏观非线性应力——应变关系

8.3.4 重正化群的结果

8.4 流体动力学的失效

8.4.1 简单的推导

8.4.2 更一般的结果

8.4.3 柱状相

8.4.4 实验事实

参考文献

第九章 近晶相和柱状相中的缺陷

9.1 观察

9.1.1 近晶相中的大形变

9.1.2 柱状相中的大形变

9.1.3 位错

9.1.4 向错

9.1.5 墙

9.2 位错和相关的应力/应变

9.2.1 近晶相中的畸变

9.2.2 柱状相中的应变场

参考文献

第十章 近晶相中的相变

10.1 近晶A 相$\rightleftharpoons $ 向列相的相变

10.1.1 平均场理论

10.1.2 与超导体的类比

10.1.3 临界现象

10.1.4 各向异性标度

10.1.5 实验情况

10.1.6 寻找一个各向异性固定点

10.1.7 $\rm N -\zS_\zA$ 相变的本质

10.1.8 位错释放相变的简单介绍

10.1.9 扭曲晶界相

10.1.10 当前的状况

10.2 近晶A 相——近晶C 相的相变

10.2.1 与超流的类比

10.2.2 Ginzburg 准则

10.2.3 实验发现

10.2.4 一级$\zS_\zA\leftrightarrows \zS_\zC$

10.2.5 N--A--C 点

10.2.6 二维$\zS_\zA-\zS_\zC$ 相变

10.3 包含六方相的相变

10.3.1 $\zS_\zA\leftrightarrows \zS_\rm BHex $ 相变

10.3.2 六方序的谐函数和标度性质

10.4 挫折近晶相

10.4.1 实验事实

10.4.2 挫折近晶相的模型

10.4.3 双层、部分双层近晶相, 非公度相和反相

10.4.4 重入行为

10.4.5 $\rm S_A-S_A $ 孤立临界点和向列型泡

10.4.6 分子层面

参考文献

人名索引

中英对照索引