铁磁学（第二版）（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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钟文定 著

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店铺： 唐人易和图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030530400

商品编码：20524647593

包装：平装

开本：B5

出版时间：2017-10-01

内容简介 《铁磁学》（第二版）下册共七章（第7～13章），系统论述了静态和动态的技术磁化理论。从分析影响强磁性的五种物理现象和磁畴的各种形态出发，根据总能量极小原理，对强磁性的各类现象作出公式化的处理。书中详细讨论了磁导率和矫顽力的各种理论、低温下的巨大矫顽力、动态过程的能量损耗和旋磁效应的机制以及磁性的时间效应等。对一块畴壁移动和一个单畴内磁矩转向的电磁性质、磁宏观量子效应、纳米磁性、巨磁电阻效应、交换（作用）长度、无规各向异性、自旋电子学、巨磁性、磁记录等近期的进展也作了评述和说明。《BR》 书中结合常用的磁性材料，在相关章节论述了理论与实际的联系及在研制和生产中的指导作用，以期触发创新思维，提出新的方案。*后一章为磁路设计，以便合理利用磁性材料，发挥各产品的**优势。

铁磁学（第二版）（下册）图书简介 本书内容聚焦于现代铁磁性物理学的深入探讨，涵盖了从基本理论到前沿应用的全景式图景。作为该领域的权威性著作的下册，本书在前一册对基本原理和静磁学内容进行奠定后，着重展开了动力学、磁性薄膜、纳米结构以及新兴功能材料等更具挑战性和实用性的主题。 --- 第一部分：磁性动力学与激发态 本部分系统阐述了磁性材料在时变电磁场作用下的响应行为，这是理解高速、高频磁性器件工作机理的关键。 1. 朗道-李夫席茨方程及其阻尼理论： 详细解析了描述磁矩随时间演化核心方程——朗道-李夫席茨-布洛赫方程（LLBE）。讨论了经典阻尼项的物理起源，包括自旋-晶格耦合（如菲尔德斯坦-阿布里科索夫-戈尔科夫，FAG 阻尼）和电子的有效质量效应。特别关注了非对易阻尼理论（如 Gilbert 阻尼参数的各向异性及温度依赖性），并引入了更精细的描述，例如涉及自旋泵浦效应和轨道磁矩贡献的现代阻尼模型。 2. 磁振子谱学（Magnonics）： 将磁振子视为准粒子，深入探讨了其在晶格中的传播特性和激发模式。内容涵盖了布洛赫磁体中的体态磁振子能带结构，以及对晶格周期性、磁各向异性、磁晶耦合和外部磁场影响的定量分析。重点讨论了界面和尺寸效应对激发谱的调制作用，例如在周期性多层膜结构中出现的狄拉克锥、拓扑边缘态以及自旋洪流的传输特性。本书将磁振子学视为一种替代传统电子学的、具有极低能量耗散潜力的信息载体技术。 3. 磁弛豫与隧穿效应： 探讨了磁矩如何从非平衡态弛豫回热力学平衡态的过程。对超快磁化翻转过程中的热激活弛豫（如 Néel 机制）进行了详尽的理论建模。此外，深入分析了量子隧穿效应在小尺度磁性粒子中的作用，包括单畴颗粒的量子隧穿势垒穿透计算，这对于理解低温下磁性存储器的稳定性至关重要。 --- 第二部分：磁性薄膜与界面物理 随着集成电路向二维和三维方向发展，磁性薄膜和异质结的界面效应成为核心研究热点。本部分集中于此。 4. 磁性薄膜的生长与结构表征： 讨论了磁性薄膜通过分子束外延（MBE）、磁控溅射（Sputtering）等技术在不同衬底上的人工生长过程。重点分析了生长缺陷（如位错、晶界）如何影响磁性，特别是对畴壁能和磁各向异性的影响。同时，介绍了利用 X 射线反射（XRR）、磁圆二色性（MCD）技术对薄膜厚度、界面粗糙度和磁结构进行无损表征的方法。 5. 界面磁各向异性（IMA）： 阐述了在铁磁/非磁金属或铁磁/氧化物界面处，由于原子轨道重构、自旋-轨道耦合（SOC）增强导致的垂直磁各向异性（PMA）现象。数学上推导了 IMA 的理论模型，并将其与薄膜厚度、界面化学键合状态关联起来。这是设计高密度垂直磁记录（PMR/SMR）介质和自旋转移矩（STT）MRAM 器件的基础。 6. 自旋转移矩（STT）与自旋霍尔效应（SHE）： 详细剖析了如何通过纯电子流而非磁场来翻转磁化方向的物理机制。针对 STT 效应，分析了自旋泵浦的效率、有效转矩的计算，以及其在磁隧道结（MTJ）中的应用。对于 SHE，深入探讨了“反向自旋霍尔效应”（ISHE）在自旋电流产生和检测中的作用，阐述了如何利用重金属（如 Pt, Ta）和铁磁体构成的异质结实现高效的自旋能转换。 --- 第三部分：纳米磁学与拓扑磁性 本部分聚焦于尺寸效应带来的新奇磁现象，以及由对称性破缺导致的拓扑磁结构。 7. 磁性纳米结构与尺寸效应： 研究了在尺寸进入纳米尺度后，铁磁材料基本磁学参数（如矫顽力、饱和磁化强度）的显著变化。重点分析了单畴颗粒的磁化翻转机制，以及由形状各向异性主导的畴结构。对纳米环、纳米棒等特定几何形状下的磁畴壁形态（如玻尔畴壁、Néel 畴壁）和磁拓扑缺陷（如斯格明子）进行了细致的模拟和实验观察。 8. 磁性斯格明子（Skyrmions）： 斯格明子作为一种稳定的、拓扑非平凡的磁涡旋结构，是未来低功耗存储和计算的焦点。本书详细介绍了斯格明子在特定晶格结构（如非共面磁体）和界面耦合（如 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用，DMI）下的产生条件。深入讨论了斯格明子的运动学、拓扑保护机制、以及如何通过电场或自旋流精确控制其生成、湮灭和传输。 9. 磁性隧道结（MTJ）与隧道磁阻（TMR）： 聚焦于 MTJ 器件中的磁隧道效应。阐述了费米能级两侧电子的自旋依赖性透射理论（如 Jullière 模型及其修正）。重点分析了自旋轨道耦合如何通过电场效应调控阻抗（ME-TMR），以及如何利用隧道效应实现自旋电子学器件的高效能。 --- 第四部分：先进磁性功能材料与应用前沿 本部分将理论物理与工程实践相结合，介绍了新兴的磁性材料体系及其在未来技术中的潜力。 10. 磁绝缘体与反铁磁体： 详细探讨了反铁磁体（AFM）的基态、交换作用以及无净磁矩的特性。阐述了如何利用反铁磁体的集体激发（如亚晶格翻转）和自旋流对其进行控制，特别是在高频器件和高密度存储中的应用。同时，介绍了磁绝缘体（如铁磁性尖晶石）在作为低损耗隔离层中的作用。 11. 磁热效应（MCE）与磁致伸缩： 深入分析了材料磁化状态变化时与晶格热力学过程的耦合。对磁热效应（MCE）的宏观热力学描述和微观磁熵变机制进行了量化分析，并评估了基于稀土化合物（如 Gd 基合金）的磁制冷技术潜力。此外，也涵盖了磁致伸缩效应，及其在传感器和驱动器中的应用。 12. 希尔伯特空间与量子信息中的磁性： 探讨了铁磁学理论如何与量子计算框架相融合。讨论了如何利用拓扑磁结构（如磁性孤子）作为鲁棒的量子比特载体，以及利用量子相变（如临界点行为）来探索新颖的量子计算范式。 --- 总结： 《铁磁学（第二版）（下册）》旨在为高年级本科生、研究生以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的参考。本书通过严谨的数学推导、丰富的物理图像和对前沿实验现象的紧密结合，确保读者不仅掌握经典铁磁学的精髓，更能理解驱动当前磁性研究革命的最新进展与挑战。内容深度适宜，覆盖了磁性物理学的核心应用领域，是构建未来自旋电子学和量子器件理论基础的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是，它在传统内容和现代研究前沿之间找到了一个精妙的平衡点。虽然它是一本“第二版”，继承了前作的经典结构，但在关于新型磁性材料和快速磁化动力学等章节的处理上，展现出了极其敏锐的时代触觉。例如，关于自旋电子学和斯格明子（Skyrmions）的讨论，虽然篇幅相比于传统铁磁学内容略少，但其引入的角度和对未来应用前景的展望，都非常到位，没有流于表面。这使得这本书不仅仅是一部回顾历史的经典，更像是一张指向未来研究方向的路线图。阅读这些章节时，我能感受到作者在试图引导我们思考：在摩尔定律逐渐放缓的今天，基于自旋的存储和计算范式将如何发展。这种对前沿动态的捕捉，让这本书保持了极强的生命力，即使在快速发展的今天，它依然能指导我们辨别哪些是坚实的理论基础，哪些是尚待验证的前沿猜想。它为我们构建了一个既有深厚历史积淀，又面向未来无限可能的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

从排版和结构上看，这本书的编排也体现了极高的专业水准。作为“下册”，它自然承接了上册的理论基础，但章节间的逻辑衔接非常流畅，没有出现那种生硬的“承接感”。特别是索引和术语对照表的设计，简直是为研究人员量身定做的便利工具。我常常在查找某个特定概念时，能够迅速定位到相关的推导和图表，极大地提高了阅读效率。而且，书中大量的示意图和实验数据图，无一不是精心挑选和制作的，它们不是简单的装饰，而是论证的核心部分。这些图表的清晰度和信息密度，体现了编辑团队对学术严谨性的极致追求。与一些国内翻译书籍相比，这本书在保持学术纯粹性的同时，译文的流畅度也相当出色，虽然涉及大量专业术语，但译者似乎非常理解这些概念的物理内涵，使得阅读体验非常顺滑，很少出现因翻译晦涩而不得不停下来对照原文的情况。这本厚厚的书，能让人如此“顺畅”地进行深度学习，实属不易。

评分☆☆☆☆☆

这本《铁磁学（第二版）（下册）》简直是物理学领域的一部里程碑式的巨著，它以极其严谨和深刻的视角，剖析了铁磁材料的复杂世界。我花了将近一个月的时间沉浸其中，感觉自己仿佛穿越到了一个由磁畴壁运动和自旋波交织而成的微观宇宙。书中对于磁畴结构演化、磁化过程的细致描述，特别是涉及到畴壁运动的动力学模型，其详尽程度远超我之前阅读过的任何同类书籍。作者似乎将毕生的研究心血都倾注在了对这些复杂现象的数学建模和物理机制的阐释上，每一个公式的推导都像是精心编排的乐章，层层递进，让人在理解的瞬间产生一种豁然开朗的愉悦感。尤其是关于宏观磁性能如何从微观的量子力学起源中涌现出来的那部分论述，简直是教科书级别的示范，它成功地架起了从薛定谔方程到布洛赫方程的坚实桥梁。对于任何想要在磁性材料领域进行深入研究或工程应用的人来说，这本书提供了一个无可替代的、高屋建瓴的知识框架，其深度和广度令人敬畏，绝对是书架上不可或缺的镇宅之宝，每一次翻阅都能带来新的领悟。

评分☆☆☆☆☆

对我个人而言，这本书的价值远超出了单纯的知识获取。它更像是一位无声的导师，在潜移默化中塑造了我的科学思维方式。在处理某些跨学科问题时，我发现自己会不自觉地运用书中介绍的平均场理论来简化模型，或者用磁畴壁能的概念去类比其他界面物理问题。这本书教会我的最宝贵一课，是如何用“场”的观念去统一描述宏观和微观现象，理解各种边界条件如何决定最终的宏观响应。特别是当遇到实验结果与预期不符时，翻阅本书中关于缺陷、杂质和温度效应的章节，往往能找到合理的解释线索。它不仅提供了答案，更重要的是，它提供了一套解决问题的、经过时间检验的分析框架。这本书的阅读过程是漫长且需要耐心的，但它最终馈赠给读者的，是一种根植于物理学深层逻辑的解决问题的能力，这份收获，是任何速成指南都无法比拟的，足以影响我未来多年的科研方向和思考模式。

评分☆☆☆☆☆

说实话，初次接触这本《铁磁学（下册）》时，我被其内容的密度给“震慑”住了。这绝不是一本轻松的读物，它对读者的数学基础和物理直觉提出了相当高的要求，几乎每隔几页就会出现一个需要停下来反复演算和思考的复杂积分或张量方程。但正是这种不妥协的学术硬度，才使得它在众多浅尝辄止的科普读物中脱颖而出。我尤其欣赏它对实验技术的结合。书中不仅仅停留在理论推导，还穿插了大量的实际测量方法，比如如何精确测量磁滞回线、如何利用各种先进的微观探测手段（如X射线磁二色性）来“看清”材料内部的磁结构。这种理论与实践的紧密咬合，让原本抽象的物理概念变得鲜活起来，让我明白了这些漂亮的磁曲线背后，到底隐藏着怎样一个动态的物理过程。对于那些渴望从“知道”到“理解”的进阶读者而言，这本书提供的是一条充满挑战但回报丰厚的攀登之路，它要求你全身心地投入，但最终会让你对铁磁物理的理解达到一个新的高度，那种扎实感是其他任何读物都无法比拟的。