Random Heterogeneous Materials: Microstructure and Macroscopic Properties

مطالعه مواد ناهمگن تصادفی یک تلاش چند رشته ای هیجان انگیز و به سرعت در حال رشد است. این زمینه نیازمند ابزار دقیق یکپارچه برای توصیف ریزساختارها و خواص ماکروسکوپی انواع بسیار متنوع مواد ناهمگن است که در طبیعت و محصولات مصنوعی فراوان هستند. این کتاب اولین کتاب در نوع خود است که چنین رویکردی را ارائه می دهد. تاکید بر روش‌های نظری بنیادی است که می‌توانند به طور هم‌زمان نتایج کاربردی را به همراه داشته باشند.

بخش اول کتاب به توصیف کمی ریزساختار مواد ناهمگن می‌پردازد. بخش دوم کتاب به طیف گسترده ای از خواص انتقال ماکروسکوپی، الکترومغناطیسی، مکانیکی و شیمیایی مواد ناهمگن می پردازد و نحوه ارتباط آنها با ریزساختار مدل و مواد واقعی را شرح می دهد. موضوعات معاصر تحت پوشش شامل مکانیک آماری سیستم‌های چند جزئی، تابع همبستگی n-نقطه متعارف، نظریه نفوذ، روش‌های شبیه‌سازی کامپیوتری، تجزیه و تحلیل تصویر و بازسازی مواد واقعی، نظریه همگن سازی، پیش‌بینی‌های دقیق ویژگی، محدوده‌های تغییرات، تکنیک‌های بسط، و روابط متقابل دارایی.

این جلد واضح و معتبر مورد توجه ویژه دانشجویان تحصیلات تکمیلی و محققان در ریاضیات کاربردی، فیزیک، شیمی، علوم مواد، مهندسی، ژئوفیزیک و زیست شناسی خواهد بود. علاوه بر این، این کتاب مستقل است و توسط افراد غیرمتخصص قابل دسترسی است.

سالواتوره تورکواتو استاد گروه شیمی و مؤسسه مواد در دانشگاه پرینستون است. او همچنین در دانشگاه پرینستون در برنامه ریاضیات کاربردی و محاسباتی و مهندسی شیمی قرار ملاقات دارد. از جمله افتخارات دیگر، او در سال 1998 عضو جان سیمون گوگنهایم بود. او بیش از دویست مقاله در مجلات مختلف در رشته های مختلف علمی منتشر کرده است.

The study of random heterogeneous materials is an exciting and rapidly growing multidisciplinary endeavor. This field demands a unified rigorous means of characterizing the microstructures and macroscopic properties of the widely diverse types of heterogeneous materials that abound in nature and synthetic products. This book is the first of its kind to provide such an approach. Emphasis is placed on foundational theoretical methods that can simultaneously yield results of practical utility.

The first part of the book deals with the quantitive characterization of the microstructure of heterogeneous materials. The second part of the book treats a wide variety of macroscopic transport, electromagnetic, mechanical, and chemical properties of heterogeneous materials and describes how they are linked to the microstructure of model and real materials. Contemporary topics covered include the statistical mechanics of many-partical systems, the canonical n-point correlation function, percolation theory, computer-simulation methods, image analyses and reconstructions of real materials, homogenization theory, exact property predictions, variational bounds, expansion techniques, and cross property relations.

This clear and authoritative volume will be of particular interest to graduate students and researchers in applied mathematics, physics, chemistry, material sciences, engineering, geophysics, and biology. Moreover, the book is self-contained and approachable by nonspecialist.

Salvatore Torquato is a professor in the Department of Chemistry and in the Materials Institute at Princeton University. He also holds affiliated appointments at Princeton University in applied and Computational Mathematics Program and in Chemical Engineering. Among other honors, he was a John Simon Guggenheim Fellow in 1998. He has published over two hundred journal articles across a variety of scientific disciplines.