本书系统总结了全球超导电力的发展历程与前沿进展，详细分析了超导电力在提升能源传输效率、强化电力系统安全性、推动能源结构转型等方面的革命性作用，重点介绍了超导电缆、超导限流器、超导储能系统、超导限流变压器、超导同步调相机、超导电力能源储输系统、高温超导可控核聚变技术的工作原理、国内外技术发展现状和趋势，以及作者团队在该领域深耕数十年的实践经验和最新科研成果，提出了在全球能源转型和“双碳”目标背景下的超导电力和能源应用技术发展路线图并进行了趋势分析。

航天器运行所处的宇宙空间环境中存在大量射线粒子，这些粒子会在航天器电子器件中产生空间辐射效应，导致电子系统性能下降、状态改变，甚至功能失效，影响航天器使用寿命及在轨可靠运行。航天器功能和性能要求越来越高，高可靠性、高集成度、高性能、低功耗纳米电子器件的空间应用前景广阔。纳米器件趋于物理极限的材料、工艺和结构特点对空间辐射效应产生显著影响。本书主要介绍纳米器件空间辐射效应基本概念和研究现状、纳米器件所用材料的辐射损伤微观表征、纳米器件空间辐射效应新机理及可靠性、辐射损伤在纳米电路中的传播机制和加固

书中重点聚焦于固体中电子输运过程的仿真方法、二次电子发射特性仿真分析及其应用三个部分。首先主要介绍了电子散射截面计算方法、随机数、最小值、蒙特卡罗仿真策略等；然后在二次电子发射特性仿真分析重点讨论了背散射系数、二次电子发射系数、二次电子能谱的计算结果；最后讨论了仿真方法在SEM中线宽测量、能量选择扫描电子掺杂衬度计算以及PMMA中的能量沉积。第三版是前两版内容的延伸，更新内容包括了电子束的自旋极化理论、分子弹性散射的研究，Bethe-Bloch阻止本领公式的简化、f-sum规则、ps-sum规则

本书内容涵盖各类基于新型材料和结构的光电子器件，采用超构材料、电光材料、磁光材料、热光材料及二维材料设计和制备了包括调制器、光开关、滤波器、传感器、光场调控器件在内的光电子器件。这些光电子器件的提出拓展了一些崭新物理现象的应用领域，如光自旋霍尔效应、磁光古斯·鄄汉森效应等。