铁磁性物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:近角聪信

出品人:

页数:555

译者:

出版时间:2002-7

价格:52.50元

装帧:

isbn号码:9787311020309

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• 凝聚态物理
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磁性材料学导论：从微观结构到宏观应用 本书聚焦于现代磁性材料的科学原理、制备技术及其在尖端科技领域的应用，旨在为材料科学、凝聚态物理、电子工程以及相关领域的研究人员和高年级本科生提供一本全面而深入的参考书。全书摒弃了对传统“铁磁性”概念的单纯回顾，而是着眼于更广阔的磁学范畴，特别是功能性磁性材料的最新进展。 --- 第一部分：磁性的起源与基本理论框架 本书的开篇部分旨在为读者构建一个坚实的理论基础，重点阐述磁矩的微观起源及其在不同材料体系中的集体行为。 第一章：电子的量子力学基础与磁矩的本征属性 本章深入探讨了电子的自旋角动量和轨道角动量如何共同构成了材料的磁矩。我们详细分析了狄拉克方程在描述相对论性电子行为中的重要性，并引入了斯莱特行列式和哈特里-福克（Hartree-Fock）近似来处理多电子体系中的交换相互作用。重点关注朗德g因子的精确计算方法及其在稀土元素磁性中的体现。 第二章：晶体场与配位环境对磁性的调制 深入讨论了晶体场理论（Crystal Field Theory）和配位场理论（Ligand Field Theory）在解释过渡金属离子磁性中的作用。不同几何构型（如八面体、四面体）的配位场如何导致电子能级的分裂（即斯塔克分裂），以及这种分裂如何影响磁矩的有效磁矩值和磁各向异性。本章还引入了霍尔-朗德（Hund's Rules）的精确表述，用以预测基态的磁性构型。 第三章：磁交换作用：从泡利不相容原理到平均场 本章的核心是阐释磁性材料中不同磁矩之间相互作用的物理机制。详细区分了直接交换作用、间接交换作用（如超交换作用和超交换作用）的微观起源。我们对布洛赫方程和海森堡交换模型进行了严谨的数学推导，并利用平均场理论（Mean-Field Theory）对居里温度和奈尔温度进行了初步的定量预测。随后，引入伊辛模型（Ising Model）和海森堡模型在二维和三维晶格上的统计力学处理，强调了其在理解相变过程中的地位。 第四章：磁性动力学与弛豫过程 本章转向动态磁学。详细阐述了朗之万方程（Langevin Equation）在描述随机磁化翻转过程中的应用。重点分析了布洛赫-布洛伯（Bloch-Bloembergen）方程在射频（RF）和微波频段下磁化率的频率依赖性。对超顺磁弛豫（Superparamagnetic Relaxation）现象进行了深入探讨，包括布朗弛豫时间和诺贝尔弛豫时间的计算，这对于理解纳米磁性颗粒的应用至关重要。 --- 第二部分：功能性磁性材料的分类与特性 本部分将理论框架应用于具体的材料体系，重点关注具有特殊功能的高性能磁性材料。 第五章：自旋电子学前沿：非铁磁性系统的磁输运 本章聚焦于利用电子自旋而非电荷进行信息处理的领域。详细介绍了自旋霍尔效应（Spin Hall Effect, SHE）和反常霍尔效应（Anomalous Hall Effect, AHE）的物理机制，并探讨了自旋泵浦（Spin Pumping）和逆自旋霍尔效应（Inverse Spin Hall Effect, ISHE）在能量转换中的潜力。讨论了拓扑绝缘体和二维材料中新兴的Weyl半金属磁性行为。 第六章：反铁磁体与亚铁磁体：强关联电子系统的挑战 与传统关注的强磁性材料不同，本章专门研究反铁磁体和亚铁磁体。分析了尼尔温度的判定标准，并详细解释了斯瓦尔茨模型（Swartz Model）对亚铁磁性的解释。重点介绍了反铁磁性薄膜在高速开关应用中的优势，以及如何利用自旋轨道矩（Spin-Orbit Torque, SOT）来操控反铁磁序。 第七章：磁性形状记忆合金与应力耦合 本章关注磁致伸缩效应与机械性能的耦合。详述了磁弹性耦合的本构方程，并重点分析了磁性形状记忆合金（MSMA），如Ni-Mn-Ga系合金，在马氏体相变驱动下的巨磁形变（Martensitic Transition Driven Magneto-Deformation）。探讨了如何通过应力场控制磁畴结构，实现高效率的磁能转换。 第八章：高磁致伸缩材料与磁流变液 深入研究了巨磁致伸缩材料（GMS），如特勃铁（Terfenol-D）的微观结构和磁力学性能。分析了磁致伸缩系数的磁场依赖性和温度依赖性。此外，本章还介绍了磁性纳米颗粒在磁流变液（MR Fluid）中的分散行为，以及颗粒形状（如棒状、盘状）对流体粘弹性模量的显著影响。 --- 第三部分：磁性材料的制备、表征与器件集成 本部分侧重于实验技术和工程应用，是连接基础研究与实际产品的桥梁。 第九章：先进磁性薄膜与异质结的生长技术 详细介绍了用于制备高质量磁性薄膜的关键技术，包括分子束外延（MBE）和脉冲激光沉积（PLD）的物理过程控制。重点讨论了界面工程对磁性性能的决定性影响，例如在不同晶格常数衬底上外延生长的应变效应，以及界面磁各向异性的产生机制。分析了磁性隧道结（MTJ）的制备中氧化势垒层的设计。 第十章：磁性结构与畴形貌的先进表征手段 系统回顾了用于观测和量化磁性分布的实验技术。详细介绍了磁力显微镜（MFM）的工作原理及其在探测纳米尺度磁畴结构中的应用，包括Kerr效应和电子全反射（Lorentz Microscopy）。对X射线磁圆二色性（XMCD）作为元素分辨和自旋分辨探针的优势进行了深入剖析。 第十一章：磁性存储与传感器的设计原理 本章将前述所有知识应用于现代信息技术。首先分析了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）在读出磁头中的应用，并探讨了如何通过优化自由层与固定层之间的耦合来提升灵敏度。接着，详细阐述了自旋转移矩（STT）和斯格明子（Skyrmions）等新型非易失性存储器的物理机制与能耗分析。 第十二章：环境与生物医学应用中的功能磁性材料 聚焦于环境修复和生物医学领域的应用。讨论了具有高比表面积的磁性纳米颗粒在水处理中的吸附和磁分离技术。在生物医学方面，分析了磁流体热疗（MHT）中磁性颗粒的温度响应，以及利用磁共振成像（MRI）造影剂的磁学优化设计。 --- 总结： 本书致力于提供一个超越传统“铁磁性”范畴的、涵盖现代磁性物理与工程学的综合性视角，强调微观相互作用与宏观功能之间的内在联系，并以前瞻性的视野展望了下一代磁性技术的发展方向。

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这本《铁磁性物理》简直是一次令人惊叹的智力探险！我一直对物质世界的奥秘充满好奇，而这本书如同打开了一扇通往微观世界的精密之门。作者以一种极其引人入胜的方式，将抽象的物理概念转化为生动形象的画面。刚开始阅读时，我被那些关于电子自旋、磁畴壁运动的描述深深吸引。那些听起来晦涩的术语，在作者的笔下变得如同跳跃的音符，组合成一曲迷人的旋律。我特别欣赏的是作者并没有止步于理论的堆砌，而是花了大量篇幅去探讨这些基本原理如何在实际应用中大放异彩。从硬盘的存储原理到磁共振成像的医学诊断，再到新能源领域中的磁性材料开发，每一个案例都让我看到了科学的强大力量和无限可能。尤其是在讲述材料科学如何与铁磁性物理相结合，创造出性能卓越的新型磁性材料时，我仿佛置身于一个充满创新的实验室，亲眼见证着科技的飞速发展。这本书不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的启迪，让我学会用更深入、更系统的角度去理解周围的世界。读完之后，我感觉自己对物理学的敬畏之心又增添了几分，对未来科技的发展也充满了期待。

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我并不是一个物理学专业的学生，但出于对科技的好奇心，我还是选择了阅读《铁磁性物理》。坦白说，这本书比我想象中要容易理解得多。作者仿佛是一位耐心的向导，一步步地引导我深入了解磁性世界的奥秘。他没有使用过于艰涩的语言，而是尽量用通俗易懂的方式来解释那些听起来很“科学”的现象。我印象最深刻的是书中关于“磁滞回线”的讲解，作者通过生动的图示和形象的比喻，让我明白了为什么磁性材料在撤去外加磁场后仍然能够保持一定的磁性，以及这个“回线”的形状是如何反映材料特性的。这让我豁然开朗，原来我们常说的“软磁材料”和“硬磁材料”的区别，竟然可以通过这样一条简单的曲线来呈现。此外，书中还介绍了磁性材料在不同温度下的表现，以及它们如何被用来制作永久磁铁和电磁铁，这些知识让我对很多日常用品的原理有了更深的理解。我感觉这本书不仅让我学到了知识，更重要的是让我感受到了科学的魅力，让我觉得物理学并不是枯燥乏味的，而是充满趣味和智慧的。

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我必须承认，在拿起《铁磁性物理》之前，我对磁性这个概念的理解仅停留在“吸铁石”的层面。然而，这本书彻底颠覆了我过去的认知，让我看到了一个更为广阔、更为精妙的世界。作者的写作风格非常独特，他善于运用类比和鲜活的例子来解释复杂的理论，让即使是初学者也能轻松理解。例如，在描述磁畴的形成和行为时，他将它们比作微小的“军队”，在外部磁场的作用下协同作战，这种生动的比喻让我在脑海中构建出了清晰的图像。书中关于“磁畴壁”的讨论尤其精彩，它详细阐述了这些边界的形成、移动以及它们对材料宏观磁性的影响。我甚至能够想象出这些微观世界的“士兵”如何在材料内部穿梭，改变着整体的“意志”。此外，作者还深入剖析了不同类型的铁磁性材料，例如钴、镍、铁，以及更复杂的合金和复合材料，并详细介绍了它们各自独特的磁性能和应用领域。这部分内容极大地拓展了我的视野，让我了解到原来我们日常生活中随处可见的磁性物品，背后都有如此深厚而复杂的物理原理支撑。这本书给我最大的感受是，科学原来可以如此有趣且贴近生活，它不是高高在上的理论，而是塑造我们生活的重要力量。

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《铁磁性物理》这本书带给我的，远不止是知识的积累，更是一种深刻的哲学思考。作者在探讨铁磁性现象时，并非仅仅停留在描述“是什么”的层面，而是深入挖掘“为什么”的本质。他将宏观的磁性现象与微观的量子力学原理巧妙地结合，揭示了物质内部那股神秘而强大的力量。尤其是在阐述“交换相互作用”时，作者用一种近乎诗意的语言描绘了电子之间的相互影响，以及这种影响如何驱动了整个体系形成宏观的磁性。这让我不禁联想到自然界中许多协同作用的现象，仿佛在微观世界里，也存在着一种普适的“合作”与“统一”的力量。书中关于“相变”的讨论，即磁性材料在特定温度下发生的突然转变，也让我思考事物发展的规律性。它提醒我，很多看似突然的变化，其实是长久积累和量变引起质变的必然结果。阅读过程中，我常常会停下来，反思作者所提出的观点，思考它们在更广阔的科学和哲学领域中的意义。这本书无疑是一次思想的洗礼，它让我对物质世界的认识更加深刻，也让我对科学探索的本质有了更深的理解。

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作为一个长期关注材料科学和纳米技术的研究人员，《铁磁性物理》这本书无疑给我带来了前所未有的启发。作者在处理材料特性与宏观磁性关系方面展现出了深厚的功底和独到的见解。我非常欣赏他在介绍各种磁性材料时，能够将微观结构、电子组态与宏观磁学行为紧密地联系起来进行分析。例如，对于铁氧体材料的讲解，他不仅深入剖析了其晶体结构对磁性的影响，还细致地解释了其在微波器件、高频电子设备中的应用原理，这对于我理解新型功能材料的设计与优化有着直接的指导意义。书中关于“退磁”和“磁畴结构演变”的章节更是让我耳目一新，作者以极具说服力的方式解释了这些现象背后的物理机制，并将其与现代存储技术、磁记录介质的性能提升紧密关联。我特别注意到作者在讨论纳米尺度下的磁性时，强调了表面效应和量子限制效应的重要性，这与我目前的研究方向高度契合。整本书的逻辑严谨，论证充分，不仅提供了丰富的知识，更重要的是激起了我进行进一步探索的欲望，让我对未来材料科学的发展方向有了更清晰的认识。

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据妹子说因为版本旧所以比较入门，也没有GMR之类的原理介绍，但是基础原理的推导是详细的

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教材，通俗易懂

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据妹子说因为版本旧所以比较入门，也没有GMR之类的原理介绍，但是基础原理的推导是详细的