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《固体与软物质准晶数学弹性与相关理论及应用》

《准晶数学弹性理论及应用》于1999年出版,其英文版《Mathematical Theory of Elasticity and Its Applications》于2010年由我国科学出版社和德国Springer出版社共同出版,英文版比1999年的中文版补充了许多新内容。英文版出版后,国内读者建议出相应的中文版。现在的中文版即在英文版的基础上补充了正文共 5章和主附录Ⅲ,介绍新近发现的软物质准晶和相关的内容,以及有关数学内容的补充推导。
固体准晶于1982年4月发现,1984年11月才得以报道。当时,与晶体学4关系最密切的晶体化学、结构化学、物理化学工作者和凝聚态物理学工作者,对此最敏感,确实既惊又喜。在理论物理学多个领域有重大贡献的若干物理学家,在准品发现后不久,就指出准晶的重要性,倡导大家研究准晶。2011年,固体准晶的发现被授予诺贝尔化学奖。以上事实表明,准晶的意义不仅在于它是一种新结构,或一种新材料,还向我们展示了做出创新贡献的科学工作者所具有的洞察力。
准晶发现一经报道,就有大批成果涌现出来,这说明准晶及其分支学科的诞生和发展有其历史必然性。实际上,在20世纪80年代已经具备了研究准晶的物理学和数学的若干基础。例如统计物理学和凝聚体物理学中的Landau 对称性破缺原理已经成熟,无公度相理论从20世纪60年代起便已发展起来,几何学中的非周期对称性(包括Penrose准周期对称性,即Penrose拼砌的离散几何学)研究在 1964 年以后方兴未艾,代数学中的群论早就成熟。所以瑞典晶体物理学和理论物理学家 P.Bak 率先根据无公度相理论中的相位子概念和Landau对称性破缺与元激发原理,提出准晶存在声子和相位子两种元激发,固体准晶弹性的物理基础得以建立,并且引发了一个研究热潮。Penrose 拼砌成了固体准晶(同时也是软物质准晶)的几何理论。群论和群表示理论帮助科学工作者完成准晶分类和确定已发现的各固体准晶系的全部独立非零弹性常数等工作。很显然,准晶弹性的物理基础是凝聚态物理学而不是经典力学。若干

第1章 晶体
1.1 晶体结构的周期性,晶胞(元胞)
1.2 三维晶格的种类
1.3 对称性和点群
1.4 倒格子
1.5 第一章附录 若干基本概念参考文献
第2章 经典弹性理论的框架
2.1 一些基本概念复习
2.2 弹性理论的基本假定
2.3 位移与变形
2.4 应力分析和运动方程
2.5 广义 Hooke 定律
2.6 弹性动力学,波动
2.7 小结
参考文献
第3章 准晶及其性质
3.1 准晶的发现
3.2 准晶的结构与对称性
3.3 准晶物理性能的简单介绍
3.4 一维、二维和三维准晶
3.5 二维准晶和平面准晶参考文献

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