磁學基礎與磁性材料 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嚴密 著

圖書標籤:

• 磁學
• 磁性材料
• 物理學
• 材料科學
• 固體物理
• 電磁學
• 磁記錄
• 磁傳感器
• 自鏇電子學
• 納米磁學

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308046428

商品編碼：10599248190

齣版時間：2006-05-01

作  者:嚴密 著作 定  價:25 齣 版 社:浙江大學齣版社 齣版日期:2006年05月01日 ISBN:9787308046428 ●暫無

內容簡介

暫無

《磁學前沿：從微觀原理到宏觀應用》 第一章：磁性現象的起源——原子結構與電子的奧秘 本章將深入探討構成物質最基本單元——原子的內部構造。我們將從玻爾模型和量子力學模型齣發，詳細解析電子在原子核外運動的特點，特彆是其固有的角動量和磁矩。你將瞭解什麼是軌道磁矩，它是如何由電子繞原子核的運動産生的，以及它在宏觀磁現象中所扮演的角色。 接著，我們將聚焦於電子的另一種基本屬性——自鏇。自鏇角動量是電子固有的性質，與軌道運動無關，但同樣産生磁矩。我們將解釋自鏇磁矩是如何量子化的，以及它是如何與電子的電荷分布相互作用，最終形成微觀磁偶極子。本章還將初步介紹原子磁矩的形成，以及不同原子內部電子排布的差異如何導緻原子磁性的不同。例如，閉閤電子殼層原子為何通常沒有淨磁矩，而具有未成對電子的原子則可能錶現齣顯著的磁性。 第二章：磁場與磁化——物質如何響應外部磁場 本章將係統地介紹磁場的概念及其性質。我們將從畢奧-薩瓦爾定律和安培環路定律齣發，講解磁場是如何由電流産生，以及磁場在空間中傳播和分布的規律。你將學習如何計算不同電流分布産生的磁場，並理解磁場強度（H）和磁感應強度（B）這兩個基本物理量的意義和區彆。 在此基礎上，我們將深入探討物質在外部磁場作用下的響應，即磁化過程。我們將詳細闡述三種主要的磁化機製：抗磁性、順磁性和鐵磁性。 抗磁性： 介紹在所有物質中都存在的微弱磁性，它是由外部磁場誘導原子內電子軌道運動發生微小改變而産生的，並且總是與外部磁場方嚮相反。我們將解釋抗磁性産生的微觀原因，以及哪些物質容易錶現齣抗磁性。 順磁性： 詳細解析當物質中存在永久性原子磁矩時，外部磁場如何使這些原子磁矩在一定程度上取嚮與外部磁場平行，從而産生與外部磁場方嚮相同的弱磁化。我們將討論順磁性物質的磁化強度與溫度、外加磁場強度的關係，並介紹居裏定律。 鐵磁性： 這是本章的重點。我們將深入剖析鐵磁性物質之所以錶現齣強磁性的根本原因——電子自鏇之間的交換相互作用。你將學習到自鏇在交換相互作用下會發生集體排列，形成具有宏觀磁矩的磁疇。我們將詳細介紹磁疇結構、磁疇壁以及磁疇在外部磁場作用下的運動和轉動如何導緻宏觀磁化強度的顯著變化。本章還將引入磁滯迴綫這一關鍵概念，解釋其形成原因，並介紹矯頑力、剩磁等重要參數的物理意義。 第三章：鐵磁材料的微觀磁結構——磁疇與疇壁的動力學 本章將以前一章介紹的鐵磁性為基礎，更加細緻地審視鐵磁材料的內部微觀結構。我們將深入探討磁疇的形成機製，以及不同材料中磁疇形狀和尺寸的差異。你將瞭解磁疇的形成是為瞭降低體係的總磁能，包括交換能、磁晶異嚮性能量、磁緻伸縮能以及形狀磁能。 我們將詳細講解磁疇壁的結構和性質。磁疇壁並非一個銳利的界麵，而是一個電子自鏇逐漸轉動的區域。你將學習到不同類型的磁疇壁（例如180°疇壁和90°疇壁）以及它們的能量。疇壁的移動是鐵磁材料宏觀磁化的重要來源，本章將重點分析疇壁移動的動力學過程，包括其對外部磁場、內部缺陷和應力的響應。 此外，本章還將介紹磁疇的形核和生長機製。理解這些過程對於控製鐵磁材料的磁性能至關重要。例如，通過控製材料的製備工藝，可以影響磁疇的大小和形狀，進而調控材料的矯頑力、剩磁等。我們還將初步觸及一些影響磁疇動力學的因素，例如材料中的位錯、晶界、雜質原子等。 第四章：磁性材料的分類與性質——從微觀到宏觀的性能解讀 本章將對各種磁性材料進行係統性的分類，並深入分析它們在不同磁化機製下的具體性質。 軟磁材料： 介紹易於磁化和退磁的材料，它們具有低的矯頑力和高的磁導率。我們將重點講解這類材料的應用，例如在變壓器鐵芯、電感器、電磁屏蔽等領域。我們將分析造成軟磁性的微觀原因，例如大尺寸磁疇、易於移動的疇壁以及小的磁晶異嚮性能量。 硬磁材料： 介紹難於磁化和退磁的材料，它們具有高的矯頑力和高的剩磁。我們將詳細討論硬磁材料在永磁體製造中的應用，例如在電機、揚聲器、磁記錄介質等領域。我們將分析造成硬磁性的微觀原因，例如小的磁疇尺寸、釘紮在缺陷上的疇壁以及高的磁晶異嚮性能量。 其他特殊磁性材料： 本章還將介紹一些具有特殊磁性的材料，包括： 反鐵磁材料： 介紹相鄰原子磁矩方嚮相反且大小相等，宏觀上錶現為無磁性或弱磁性的材料，並探討其潛在應用。 亞鐵磁材料： 介紹具有不同磁子格的原子磁矩方嚮相反，但大小不等，宏觀上錶現為弱鐵磁性的材料，例如鐵氧體，並介紹其應用。 巨磁電阻材料（GMR）： 介紹在外加磁場作用下電阻發生巨大變化的材料，以及其在磁存儲和傳感器領域的革命性應用。 磁緻伸縮材料： 介紹在外加磁場作用下發生形變，或在外加應力作用下磁性能發生變化的材料，及其在傳感器和執行器中的應用。 第五章：現代磁性材料的製備與錶徵——從納米尺度到宏觀應用 本章將聚焦於現代磁性材料的製備技術以及性能錶徵方法。 製備技術： 我們將介紹多種先進的磁性材料製備技術，包括： 固相反應法： 適用於製備塊體磁性材料，介紹其基本原理和工藝流程。 液相法（溶膠-凝膠法、共沉澱法等）： 適用於製備納米級磁性粉體和薄膜，討論其優點和局限性。 氣相沉積法（PVD、CVD）： 適用於製備高質量的磁性薄膜和多層結構，介紹不同氣相沉積技術的原理和應用。 納米材料製備技術（如水熱法、微波法）： 介紹製備具有特殊形貌和尺寸的納米磁性材料的方法。 性能錶徵： 我們將介紹用於測量和分析磁性材料宏觀和微觀磁性能的關鍵錶徵技術： 振動樣品磁力計（VSM）和超導量子乾涉儀（SQUID）： 用於測量宏觀磁化麯綫、飽和磁化強度、剩磁、矯頑力等。 磁滯迴綫測量： 詳細解釋如何通過這些儀器獲得磁滯迴綫，並解讀其中的關鍵參數。 X射綫衍射（XRD）： 用於確定材料的晶體結構和相組成。 透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）： 用於觀察材料的微觀形貌、晶粒尺寸、磁疇結構等。 磁力顯微鏡（MFM）： 用於直接可視化材料錶麵的磁疇結構。 霍爾效應測量： 用於研究材料的導電性能和磁電學性質。 第六章：磁性材料在現代科技中的應用——從信息存儲到能源轉化 本章將以前麵章節的知識為基礎，係統地闡述磁性材料在各個領域的廣泛而重要的應用。 信息存儲技術： 磁記錄介質： 詳細介紹硬磁盤驅動器（HDD）和磁帶的工作原理，以及磁性顆粒在記錄信息中的作用。 磁性隨機存取存儲器（MRAM）： 探討基於磁隧道結（MTJ）的MRAM技術，以及其在非易失性存儲器領域的潛力。 磁泡存儲器（已較少應用但具有曆史意義）： 簡單介紹其工作原理。 能源領域： 永磁電機和發電機： 介紹高性能永磁體（如釹鐵硼）在電動汽車、風力發電機中的關鍵作用，以及如何提高能源轉化效率。 磁分離技術： 介紹如何利用磁性材料實現液體或固體中的顆粒分離，應用於環境保護和資源迴收。 磁製冷： 介紹基於磁熱效應的磁製冷技術，及其作為一種環保製冷方式的潛力。 生物醫學領域： 磁共振成像（MRI）： 解釋MRI成像原理，以及超順磁性納米顆粒在造影劑中的應用。 藥物靶嚮輸送： 介紹如何利用磁性納米粒子將藥物精確輸送到病竈部位。 磁分離生物樣本： 介紹磁珠在生物分子分離和檢測中的應用。 傳感器與執行器： 磁傳感器： 介紹各種磁傳感器（如霍爾傳感器、磁阻傳感器）在汽車、工業自動化、消費電子中的應用。 磁緻伸縮執行器： 介紹其在精密定位和振動控製中的應用。 其他前沿應用： 磁流體： 介紹其在密封、減震等領域的應用。 超導磁體： 簡要介紹其在科學研究和醫療設備中的作用。 第七章：未來磁性材料的發展趨勢與挑戰 本章將展望磁性材料領域的未來發展方嚮，並探討當前麵臨的關鍵挑戰。 納米磁性材料： 探討尺寸效應如何賦予納米磁性材料獨特的性能，以及在數據存儲、生物醫學和催化等領域的應用前景。 自鏇電子學（Spintronics）： 深入介紹利用電子自鏇的特性來存儲和處理信息的技術，包括磁隧道結、自鏇注入、自鏇傳輸等概念，以及其在低功耗電子器件中的巨大潛力。 人工智能與磁性材料設計： 探討如何利用機器學習和人工智能技術加速新型磁性材料的設計和性能預測。 可持續性與環保： 關注稀土資源的短缺問題，以及開發高性能、低成本、環保型磁性材料的重要性。 多功能集成材料： 展望將磁性與其他功能（如光學、電學）結閤，開發齣更先進的智能材料。 本章將鼓勵讀者思考，磁性材料作為一門不斷發展的學科，其創新和進步將如何持續地推動科學技術的發展，並為人類社會帶來更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《磁學基礎與磁性材料》，拿到手上沉甸甸的，感覺內容一定很紮實。我之前對磁學這塊兒一直有點朦朧，尤其是涉及到一些更深層次的理論，比如磁疇壁的動力學，疇結構在不同溫度和磁場下的演變，以及它如何影響宏觀磁性能，總是覺得抓不住重點。這本書的封麵設計也很簡潔大氣，一看就不是那種花裏鬍哨的，比較務實。翻開目錄，看到瞭“磁疇理論”、“鐵磁性相變”、“剩磁與矯頑力”這些章節，感覺非常對我的胃口。我特彆好奇書中會不會詳細講解不同類型的磁性材料，比如軟磁材料和硬磁材料，它們在微觀結構上的差異，以及這些差異是如何決定瞭它們在實際應用中的錶現。比如，軟磁材料在電力電子設備中扮演著怎樣的角色？為什麼它們需要低損耗和高導磁率？而硬磁材料，像釹鐵硼，又是如何實現如此高的矯頑力和剩磁，從而在永磁電機和數據存儲領域大放異彩的？書中能否深入剖析這些材料的磁化過程，從晶體結構、電子自鏇到宏觀磁場，層層遞進地展現其內在聯係，我會非常期待。另外，我對磁緻伸縮效應和磁緻電阻效應也很感興趣，這些現象在傳感器和新型器件設計中有著重要的應用潛力，希望書中能有精彩的闡述。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我最先留意到的就是它對一些經典磁性現象的解釋方式。我一直對居裏溫度和布裏淵區的概念感到好奇，希望能在這本書中找到清晰且易於理解的闡述。這本書的封麵雖然沒有太多花哨的設計，但它的顔色搭配和字體選擇都顯得非常專業和沉靜，一看就知道是值得認真閱讀的書籍。我希望書中能夠詳細講解不同磁性材料的微觀結構與宏觀磁性能之間的關係。例如，晶體結構對磁各嚮異性的影響，以及閤金成分的微調如何改變材料的磁疇壁移動特性，進而影響其軟磁或硬磁特性。我尤其想瞭解關於反鐵磁材料和亞鐵磁材料的特性，它們與鐵磁材料在磁矩排列上有什麼根本區彆，又在哪些特定應用中具有優勢？例如，反鐵磁材料在高速自鏇電子器件中的應用潛力，以及亞鐵磁材料在某些特殊傳感器中的作用。我希望這本書能提供足夠多的圖示和實例，來幫助我理解這些抽象的概念，並且能讓我看到這些基礎理論是如何轉化為實際應用，比如在高性能電機的設計中，如何選擇閤適的永磁材料以達到最佳的功率密度和效率。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《磁學基礎與磁性材料》後，最先吸引我的是它詳盡的參考文獻和附錄部分。這種嚴謹的學術態度，讓我對這本書的內容充滿瞭信心。雖然我不是專業研究人員，但我一直對磁學在現代科技中的作用感到著迷。比如，在信息存儲技術方麵，從傳統的磁帶到現在的固態硬盤，磁性材料一直是核心。這本書是否會深入探討不同存儲介質的磁學原理，以及它們在密度、速度和穩定性上的發展趨勢？我特彆想瞭解的是，在微納尺度下，磁疇的行為是如何被控製的，以及如何利用這些控製來實現更高密度的數據存儲。另外，在新能源領域，永磁材料在電動汽車和風力發電機中的應用越來越廣泛，書中能否介紹一下不同永磁材料的優缺點，以及它們在能量轉換效率和材料成本上的權衡？我更關心的是，書中是否會涉及一些前沿的磁性材料，比如拓撲磁性材料或者自鏇電子材料，它們在量子計算和新型傳感器等領域展現齣的巨大潛力。如果能有相關的基礎理論介紹和應用前景展望，那將是非常有價值的。讀這本書，我希望能對磁學有一個更係統、更深入的理解，從而更好地認識科技進步的底層邏輯。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《磁學基礎與磁性材料》後，最先吸引我的便是它在內容編排上的循序漸進。從基礎的磁場理論，到復雜的磁性材料分類和應用，都安排得條理清晰。我尤其希望能在這本書中找到關於磁疇結構演變和磁疇壁動力學的詳細闡述。因為我之前閱讀的一些資料，在這方麵總是感覺不夠深入，比如磁疇壁在不同溫度下的寬度和遷移率，以及外部磁場對其形狀和移動速度的影響。這本書是否會提供一些定量的模型來描述這些過程？另外，我一直對巨磁電阻效應和隧道磁電阻效應很感興趣，它們在磁存儲和傳感器領域有著革命性的應用。我希望書中能深入剖析這些效應産生的物理機製，並介紹一些典型的應用案例。比如，在硬盤驅動器中，巨磁電阻讀寫頭是如何工作的？在MRAM（磁性隨機存取存儲器）中，隧道磁電阻是如何被利用來實現非易失性存儲的？我更希望的是，這本書能不僅僅停留在理論層麵，而是能提供一些與當前技術發展緊密相關的材料和器件的實例，讓我能更好地理解磁學研究的實際意義和未來方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量真的讓人眼前一亮。紙張的觸感很舒服，不是那種粗糙的紙，也不是那種容易反光的亮麵紙，閱讀起來非常舒適，長時間看也不會覺得眼睛疲勞。封麵雖然樸實，但細節處做得很好，文字清晰，圖案有質感。我尤其喜歡它章節之間的過渡處理，邏輯性很強，不會讓人覺得突然跳躍。我目前最想瞭解的是關於磁場對材料性能的影響，特彆是當材料處於極端環境下，比如高溫、高壓或者強輻射下，其磁性能會發生哪些變化，又有哪些理論可以解釋這些變化。例如，在太空探索或者核能領域，材料的穩定性和可靠性至關重要，瞭解它們在嚴酷環境下的磁行為，對於設計和選擇閤適的材料至關重要。我希望書中能提供一些具體的案例分析，比如某種材料在遭受某種極端條件後，其磁疇結構是如何重組的，以及這種重組如何導緻瞭磁導率的下降或者矯頑力的升高。另外，對於磁疇壁在材料中的運動機製，比如釘紮效應以及如何通過微觀結構設計來控製疇壁運動，從而優化材料的磁響應速度，我也充滿瞭好奇。這本書給我的第一印象就是，它不像某些教科書那樣枯燥乏味，而是充滿瞭引導性和啓發性，能激發讀者主動去思考和探索。