(分享)成大材料系材料主科教科書與輔助教材分享 [0712更新半導體物理部分與其他教科書]

大家好 畢業前個人在此分享一下材料系大學部必修課所用的教科書與輔助教材 給想深入鑽研的學弟妹參考 適合加廣學習用 一、材料科學導論 Material Science and Engineering: An Introduction (Callister) Fundamentals of material science and engineering (Callister) Callister教科書是國內材料系最多數使用的教科書 取材很廣 深入淺出 對原理部分講解比較精簡 值得一提的是這個教科書也有兩個版本 區別依照書名 差別在於 前者編排邏輯是依照金屬-陶瓷-高分子順序分開講 而後者則是同一種材料性質但三種材料混在一起講 比如機械性質 前者(Material開頭)會先教金屬機械性質(7 8章)然後後面教到陶瓷(12-13章)跟高分子時(14-15章)才會教相關的機械性質如陶瓷潛變之類 但後者(Foundations開頭) 講到金屬機械性質跟破壞時 會連同高分子與陶瓷一起教 這兩者編排有好有壞 在選用時要注意 一般前者好上手 如果是準備考研 後者比較理想 Foundations of material science and engineering (Smith) 早期清大材料教科書 考清大研究所必讀 與Callister 差別在於這本講解原理部分比較深入 也有網羅功能材料 生醫材料等單元 但是陶瓷跟高分子材料著墨較少 章節編排方面把金屬成核成長提前介紹 對初階入門來說可能有點不好上手 另外這本的第六版中文書有不少翻譯省略跟缺漏 基本上如果要購入建議入手早期的第三版比較好 The science and engineering of material (Askeland) 很早期的材導教科書 內容比較深入 對於材料機械性質有深入的介紹 著重在金屬材料部分 裡面數學以及物理模型比較難 建議這本可以直接買中譯 內容邏輯有編排整理過 翻譯也有修正 這本可以當作是與大二物冶類課程銜接的橋樑 不少重要觀念放大二太簡單但大一又太難的 比如差排滑移一些細節 就講的比較清楚 工程材料學(楊榮顯) 這本比較偏機械系學習內容 對於機械材料的介紹比較深入 適合非材料系但是偏機械金屬類材導科目研讀 工程材料科學(清交版/敏雄版) 有兩本中文參考書同名 都叫工程材料科學 清交版(第三版黃色書皮)是葉均蔚教授等人合著 捨棄材導會講的製程 大多數重點在物理性質學理的描述 也有一些大二大三內容 作為加廣教材非常適合 敏雄版(第三版綠色書皮)是系上退休教授洪敏雄老師主編 系上的方爺爺也有參與一部分編輯 這本的內容相對清交版精簡 但內容比較貼近大一所學 優點是書後面還有公式整理 缺點是打字錯誤比較多 要有糾錯的能力 材料科學概論(周卓煇) 清大教授編寫 本身比較適合非材料本科生或高中生研讀的科普書 如果有修材料通識多少有些幫助 內容以引發同學興趣為主 當課外讀物來讀可以 缺點排版很亂 材料力學-個人比較沒研究 但普通的工程力學書籍就夠用了 所學不會像土木水利機械一樣深 二、材料熱力學 Introduction to the thermodynamics of materials (Gaskell) 材熱聖經 2024 7月將推出第七版 這本書個人覺得編排上邏輯很跳 習題難度很高 基本上不容易上手這本建議搭配清大黃倉秀教授開放課程一起看 值得一提的是這本的中譯本(第六版 北科陳貞光教授譯)品質還比原文書好 修正不少原版的打字錯誤 對一些原文說不清楚的部分也有註解 值得參考 Thermodynamics in material science (Dehoff) 早期的材料熱力學課本 這本對三大定律跟反應熱力學講解比較淺 溶液熱力學講解很好 比Gaskell 好懂很多 邏輯上比較沒那麼跳 但是這本因為作者年事已高 比較沒在更新 裡面打字錯誤比較多 符號用的也比較多需要適應 就觀念而言我覺得不錯 Classical and statistical thermodynamics (Carter) 這本是物理系熱物理學用書 個人覺得它厲害之處是可以用很精簡的描述說明熱力學特性 尤其對古典跟統計熱力學的部分有很好的介紹 值得一讀 冶金熱力學(楊慧德) 舊時代補教名師編著 比較著重在解題 題目蒐羅的年代偏舊 有點不符合目前考研趨勢 但至少題目變化不大 可以讓初學者快速從題目學習觀念並掌握基本盤 書中有些打字錯誤可是不會影響觀念 另一本冶金熱力學必考習題題目多但也比較多錯誤 要有糾錯能力再考慮 圖解熱力學(李適) 書名看起來很科普 其實可以當成考試用書來念 觀念跟國考考題整理的不錯 也有機械化工熱力學會用到的熱機 循環 引擎部分 材料系上學期的材料熱力學課程適用 三、物理冶金(結晶 晶缺 相變態 材機) Physical Metallurgy principles (Reed hill) 物理冶金聖經 內容多又雜 比較像是各家學說的大雜燴 作者的敘述方式常常會把很基本的東西講的很複雜 是非常難啃的教科書 因此這本個人覺得當工具書查比較好 要建立觀念有更多實用的書籍 Physical Metallurgy principles and design (Gregory) 個人比較推這一本 寫的比Reedhill淺顯易懂太多 圖片跟排版也很清晰乾淨 內容簡單到深都有 涵蓋材料系主科很多東西 也有對大部分課程少涉獵到的雙晶跟鋼鐵相變態有講解 內容實用用到畢業甚至研究所都沒有問題 Phase transformation in metal and alloy (Porter) 大多數材料系相變態教科書 內容先從簡單的熱力學出發 擴散到成核成長等等 也有鋼鐵相變 難度中等偏難 如果啃完這類學理會很扎實 Elements of x ray diffraction (Cullity) x光繞射聖經 比較偏重分析部分 x光學理介紹比較深入 結晶學帶過而已 後面篇幅很多都在講儀器相關細節 這本書個人覺得偏難 當工具書會是比較好的選擇 The basic of crystalgraphy and diffraction (Hammond) 清大用過的結晶繞射教科書,對於結晶學講的比較深入 也有帶一些空間群概念 章節分配也比較均衡容易入門 想念原文可以入手這本 Elements of structure and defects of crystalline material (TT Fang ) 系上退休方滄澤教授寫的書 基本上就主體沿用Reedhill 前六章內容再加入晶體結構 與缺陷化學部分(偏離子陶瓷)本身說明比Reedhill 清楚一點也比較深入 但內容還是偏雜 如果走陶瓷材料研究這一本是不錯入門書 Mechanical behavior of material (Hosford) 系上材料機械性質專用教科書 本身整體架構完整 觀念講解不錯 偏精簡化 習題偏難 X光繞射原理與材料結構分析(許樹恩 吳泰伯 絕版) 早期中文版繞射參考書 內容深且廣 數學物理模型比較多 建議有一定底子再研讀比較好 因為內容多可以當工具書 尤其一些利用x光的材料分析技術不僅侷限在xrd 本身 還有其他結構鑑定以外的技術可供學習 物理冶金學(含材料科學)(楊慧德) 舊時代補教名師編 對Reedhill 整理比較簡化而且容易吸收 只有整理到成核成長部分 省略麻田散鐵相變部分還有後續比較困難的破壞學 對於物冶初學者來說降低了不少閱讀門檻 也有題目可練習 一樣有打字錯誤問題 但本書最大問題是有些觀念講解沒有很完全或省略 後面附的材料科學非常淺 基本上對考研有點不太夠 有點可惜 四、材料分析 材料分析(汪建民等著) 材料分析經典中文書 簡單一句還是大雜燴 要當工具書查 要好上手可以去買這本的習題解答(露天蝦皮找找有)搭配使用 近代穿透式電子顯微鏡實務(鮑忠興 劉思謙) 個人非常推薦的TEM入門書 不會像其他書一樣難啃 實驗搭配學理介紹 可以讓初學迅速掌握TEM全貌 尤其是未來如果有上台材研究所電子顯微鏡學是必修 早點充實比較好 材料電子顯微鏡學(陳力俊等著) 難度偏高的電子顯微鏡中文參考書 不少困難的推導還省略了中間一些數學過程 但裡面學理對電子顯微鏡分析專業的研究又很重要 建議相關背景 物理好的再來參考即可 儀器分析原理與應用(施正雄) 比較偏化工化學類學門的參考書 磚頭書 基本上所有大學部想得到的儀器裡面都有 但就是各沾一點 整體難度中間 Transmission electron microscope (Williams) 電子顯微鏡經典原文書 內容非常多 講的非常深入細節也有許多範例講解 從基本學理到應用還有比較困難的繞射動力學都有涉獵 但是頁數多字體小讀起來偏累 讀通之後就是TEM大師了 五、固態物理 雖然固態物理不是材料系必修 但是它對整體材料科學學理的建立很重要 尤其未來要跨物理/電子/固態相關科系 固態物理的底子需要提前培養 concepts of Morden physics (Beiser) 系上量子物理必修用 著名近代物理教科書 內容以觀念為主 輔以科普故事鋪陳 敘述口吻有點像是導遊帶領材料系學生學習的概念 捨棄不少困難的推導跟學理講解 有時會覺得它過於精簡 但還是值得一念 尤其課本後面學期教不完的章節含有固態物理跟統計力學的基本觀念 自行閱讀有幫助 習題難度偏難 跟書本課文難度不匹配 The Oxford solid state basic(Simon) 系上固態物理導論選修用教科書 難度偏簡單 但內容很實用 也涵蓋了不少科目如結晶繞射 近代物理 熱力學 等等 一些困難的章節作者會簡單帶過 取而代之給予參考文獻跟資源參考 入門上來說非常有幫助 Introduction to solid state physic(Kittel) 多數物理系用固態物理教科書 評價兩極 著重現象解釋省去很多推導步驟 要只靠本書自己念懂需要很強的功力 建議搭配其他參考書一起看 基礎固態物理(倪澤恩) 中文參考書 注重數學推導 內容非常深入 難度近普通物理系的學生水準 如果要自我挑戰或是充實底子的這本會給你不錯收穫 前提是數學功力要夠比較不會吃力 六、半導體物理與製程 對半導體領域有興趣的材料學子可以參考 Semiconductor physics and devices: Basic Principles (Neamen) 半導體物理入門書 前半段介紹半導體材料科學 近代物理 可供材料大二修完量物學習 中段介紹半導體載子平衡與傳輸現象 這類都是半導體元件的基礎務必學好 後半段進入半導體元件部分對其物性與應用做介紹 本書是最容易入門的 對於該類領域有興趣但怕物理較難的可用本書試水溫 Semiconductor devices physics and technology (Simon Sze) 去年逝世的半導體大師施敏的作品 與半導體物理或電子相關科系的大宗教科書 可算是Neamen 的加強版 後半段也補足了一些半導體製程與元件設計部分 整體難度偏難 需要一些數學底子 建議第一次接觸先把Neamen念熟再來攻略本書 半導體元件與製程 理論與實務 (劉傳璽 陳進來) 中文工具書 偏重製程與實際運用一塊 雖然是中文本但本書理論跟實務講解結合的很好 省去不少繁雜推導著重在物理意義部分 可與Neamen一起讀效果更好 七 其他 物理化學(高憲明) 聽起來是化工系主科教材 實際上可以視為簡單版的參考書 裡面提到的熱力學與動力學部分對於材料或化工初學者很實用 裡面的練習題比較簡單 編排注重基本觀念 無論是化工系或材料系同學都可以念看看效果不錯 第一次學工程數學就上手 (林振義) 一共五冊 其中第五冊的複變相關偏電機通訊類課程運用 材料系只會涉及前四冊 我的指導教授推薦的工數參考書 邏輯編排很清楚 題目也簡單 非常適合弱底同學參考 作者另有一本大本的五合一的SOP閃通指南其實是五本中的精華部分合一 個人建議買小本的1-4冊即可 如果需要挑戰難題這套教材可能會過於簡單 可以往一些補習班教科書去找 Electrochemical methods :Foundamentals and applications (Bard) 今年初過世的電化學大師著名電化學聖經 電化學相關課程很多都會用的教科書 前半段為理論部分 後半段著重在分析方法 整體由淺入深 研究電化學相關的同學不要錯過!印象中化工系也用過這本 有機化學天堂秘笈 (原作Klein,師明睿(第一冊)鄭偉杰 嚴嘉惠(第二冊)譯) 有機化學入門科普書 第一冊著重命名 第二冊著重反應機構 以材料系的課程很夠用 也可作為普化有機部分參考 要注意中英的差異 希望對各位材料學子有幫助 未來有空繼續更新
愛心
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