磁性材料基礎與應用

第1篇基礎知識
第1章靜磁學概論    002
1.1磁場    002
1.1.1磁極    002
1.1.2磁通量    004
1.1.3電流磁場    005
1.1.4安培環(huán)路定理    005
1.1.5畢奧-薩伐爾（Biot-Savart）定律    005
1.1.6直流導線磁場    006
1.2磁矩    007
1.2.1磁偶極子    007
1.3定義    008
習題    009
延伸閱讀    009

第2章磁化強度與磁性材料    010
2.1磁感應強度和磁化強度    010
2.2磁通密度    011
2.3磁化率和磁導率    012
2.4磁滯回線    013
2.5定義    014
2.6單位和換算    014
習題    015
思考    015
延伸閱讀    016

第3章原子的磁性起源    017
3.1自由原子的薛定諤方程（Schrdinger equation）的解    017
3.1.1量子數(shù)的含義    019
3.2正常塞曼效應（normal Zeeman effect）    021
3.3電子自旋    022
3.4多電子原子體系    023
3.4.1泡利不相容原理（Pauli exclusion principle）    024
3.5自旋-軌道耦合    024
3.5.1拉塞爾-桑德斯耦合（Russell-Saunders coupling）    024
3.5.2洪特規(guī)則（Hund's rules）    026
3.5.3jj耦合    026
3.5.4反常塞曼效應    027
習題    028
延伸閱讀    028

第4章抗磁性    029
4.1觀察抗磁效應    029
4.2抗磁磁化率    030
4.3抗磁性物質(zhì)    032
4.4抗磁性材料的用途    032
4.5超導現(xiàn)象    032
4.5.1邁斯納效應（Meissner effect）    033
4.5.2臨界磁場    033
4.5.3超導體的分類    034
4.5.4超導材料    034
4.5.5超導體的應用    035
習題    035
延伸閱讀    035

第5章順磁性    036
5.1朗之萬順磁性理論    037
5.2居里-外斯定律（Curie-Weiss law）    039
5.3軌道角動量凍結    040
5.4泡利順磁性    041
5.4.1固體能帶理論    042
5.4.2自由電子理論    043
5.4.3泡利順磁體的磁化率    045
5.5氧的順磁性    046
5.6順磁體的應用    047
習題    047
思考    048
延伸閱讀    048

第6章鐵磁材料中的相互作用    049
6.1外斯分子場理論    049
6.1.1自發(fā)磁化    050
6.1.2溫度對磁化強度的影響    050
6.2外斯分子場的起源    052
6.2.1He原子的量子力學    052
6.3鐵磁性集體電子理論    054
6.3.1斯萊特-鮑林曲線（Slater-Pauling curve）    056
6.4小結    057
習題    057
延伸閱讀    058

第7章磁疇    059
7.1磁疇觀測    059
7.2磁疇起源    060
7.2.1靜磁能    061
7.2.2磁晶各向異性能    061
7.2.3磁致伸縮能    062
7.3疇壁    063
7.4磁化和磁滯    064
習題    068
延伸閱讀    069

第8章反鐵磁性    070
8.1中子衍射    071
8.2外斯反鐵磁理論    073
8.2.1TN溫度以上的磁化率    074
8.2.2在TN溫度的外斯定律    074
8.2.3TN溫度以下的自發(fā)磁化    075
8.2.4TN溫度以下的磁化率    075
8.3負分子場的產(chǎn)生    077
8.4反鐵磁體的應用    080
習題    080
思考    081
延伸閱讀    081

第9章亞鐵磁性    082
9.1亞鐵磁性的外斯理論    083
9.1.1TC溫度以上的外斯理論    084
9.1.2TC溫度以下的外斯理論    085
9.2鐵氧體    087
9.2.1立方晶系鐵氧體    087
9.2.2六角晶系鐵氧體    089
9.3石榴石    090
9.4半金屬反鐵磁體    090
習題    091

第10章基礎知識概要    093
10.1磁序類型回顧    093
10.2決定磁序類型的物理機制回顧    094

第2篇磁現(xiàn)象
第11章各向異性    098
11.1磁晶各向異性    098
11.1.1磁晶各向異性的起源    099
11.1.2磁晶各向異性的對稱性    099
11.2形狀各向異性    100
11.2.1退磁場    100
11.3感生磁各向異性    101
11.3.1磁場退火    102
11.3.2軋制各向異性    102
11.3.3感生磁各向異性的機理    102
11.3.4產(chǎn)生感生磁各向異性的其他
方法    103
習題    103

第12章納米顆粒和薄膜    104
12.1小尺寸粒子的磁性    104
12.1.1單疇顆粒的實驗證據(jù)    105
12.1.2磁化機制    105
12.1.3超順磁性    106
12.2薄膜的磁性    108
12.2.1結構    109
12.2.2界面    109
12.2.3各向異性    109
12.2.4多薄才算薄？    110
12.2.5二維極限    110
延伸閱讀    110

第13章磁電阻    111
13.1常規(guī)金屬中的磁電阻    111
13.2鐵磁性金屬中的磁電阻    112
13.2.1各向異性磁電阻    112
13.2.2自發(fā)磁化引起的磁電阻    113
13.2.3巨磁電阻    113
13.3龐磁電阻    117
13.3.1超交換和雙交換    118
習題    120
延伸閱讀    120

第14章交換偏置    121
14.1簡易機制中存在的問題    122
14.1.1交換偏置的研究進展    123
14.2技術應用中的交換各向異性    124
延伸閱讀    124

第3篇器件應用與新材料
第15章磁數(shù)據(jù)存儲    126
15.1簡介    126
15.2磁性介質(zhì)    129
15.2.1磁介質(zhì)中使用的材料    129
15.2.2磁盤的其他組件    130
15.3寫入磁頭    131
15.4讀取磁頭    131
15.5磁數(shù)據(jù)存儲的未來    133
延伸閱讀    134

第16章磁光學和磁光記錄    135
16.1磁光學基礎    135
16.1.1克爾效應    135
16.1.2法拉第效應    136
16.1.3磁光效應的物理起源    136
16.2磁光記錄    138
16.2.1其他類型的光存儲以及磁光記錄的未來    140
延伸閱讀/ 140

第17章磁性半導體和磁性絕緣體    141
17.1磁性半導體和磁性絕緣體中的交換相互作用    142
17.1.1直接交換和超交換    142
17.1.2載流子介導交換    143
17.1.3束縛磁極化子模型    143
17.2Ⅱ-Ⅵ族稀磁半導體——（Zn,Mn）Se    144
17.2.1增強塞曼分裂    144
17.2.2持續(xù)自旋相干    144
17.2.3自旋極化輸運    145
17.2.4其他體系結構    146
17.3Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導體——（Ga,Mn）As    146
17.3.1稀土-Ⅴ族化合物-ErAs    148
17.4氧化物基稀磁半導體    149
17.5鐵磁絕緣體    150
17.5.1晶體場和Jahn-Teller效應    150
17.5.2YTiO3和SeCuO3    152
17.5.3BiMnO3    152
17.5.4氧化銪    153
17.5.5雙鈣鈦礦    154
17.6總結    154
延伸閱讀    154

第18章多鐵材料    155
18.1鐵磁性與其他類型鐵性有序的比較    155
18.1.1鐵電體    155
18.1.2鐵彈性體    157
18.1.3鐵渦體    157
18.2磁性和鐵電性相結合的多鐵材料    158
18.2.1磁性和鐵電性之間的沖突    159
18.2.2磁性和鐵電性相結合的途徑    160
18.2.3磁電效應    161
18.3總結    163
延伸閱讀/ 163

后記    164

習題答案    165

參考文獻    188