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本书系统论述了钙钛矿结构铁性功能材料的物理、化学与材料学基础，介绍了数据科学范式新材料设计方法以及相关研究进展。本书以量子力学为基础、以结构相变为中心，基于材料数据的不同内涵与层次梳理了材料性质与化学组成和结构、制备工艺参数以及使役环境条件间的关系，重构了钙钛矿结构铁性功能材料知识的逻辑框架。全书共十章，主要内容可分为三个模块：第一模块（第2章）以钙钛矿结构材料为例讨论了数据科学范式材料设计方法；第二模块（第3～第5章）讨论了原子密堆系统的组成、结构与实现，包括原子结构、原子间的结合和晶体结构，陶瓷的显微结构与断裂力学性质，陶瓷的制备原理与工艺设计；第三模块（第6 ～第10章）分别讨论了钙钛矿结构材料的铁电、压电、铁磁、磁电、光伏和光催化等功能特性、典型材料及其应用举例。

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  丛书序
  序
  前言
  第1章绪论1
  1.1钙钛矿材料1
  1.2铁性材料2
  1.3本书内容安排4
  第2章数据科学范式材料设计6
  2.1材料研究范式6
  2.2对称性原理15
  2.3物理预测设计模型21
  2.4材料的预测式设计55
  第3章材料的组成与结构65
  3.1原子与元素65
  3.2原子间的结合与配位构型的稳定性70
  3.3晶体的对称性75
  3.4钙钛矿结构80
  3.5材料设计与结构验证90
  第4章陶瓷显微结构与断裂力学95
  4.1陶瓷的显微结构95
  4.2负热膨胀与残余张应力97
  4.3陶瓷断裂力学101
  4.4显微结构调控陶瓷增韧109
  第5章陶瓷材料制备基础113
  5.1多学科视角材料制备工艺113
  5.2热力学与动力学117
  5.3粉料制备121
  5.4陶瓷烧结128
  5.5陶瓷工艺设计140
  第6章铁电材料及其应用143
  6.1铁电极化143
  6.2铁电相变151
  6.3铁电相变的微观图像165
  6.4铁电材料的性能与应用173
  第7章压电材料及其应用183
  7.1压电效应与压电陶瓷183
  7.2锆钛酸铅系压电陶瓷192
  7.3无铅压电陶瓷208
  7.4高温压电陶瓷215
  第8章铁磁材料及其应用224
  8.1物质的磁性224
  8.2电子交换作用230
  8.3铁磁性材料248
  8.4自旋电子学265
  第9章磁电材料及其应用269
  9.1铁电序与自旋磁序共存269
  9.2磁电效应277
  9.3双钙钛矿多重铁性体283
  第10章光电材料及其应用291
  10.1透明导电氧化物291
  10.2光伏材料296
  10.3钙钛矿氧化物催化剂312
  参考文献321