Magnetism in Condensed Matter

出版者:Oxford Univ Pr

作者:Blundell, Stephen J.

页数:256

出版时间:2001-12

价格:$ 79.10

装帧:Pap

isbn号码:9780198505914

丛书系列:Oxford Master Series in Physics

具体描述

An understanding of the quantum mechanical nature of magnetism has led to the development of new magnetic materials which are used as permanent magnets, sensors, and information storage. Behind these practical applications lie a range of fundamental ideas, including symmetry breaking, order parameters, excitations, frustration, and reduced dimensionality. This superb new textbook presents a logical account of these ideas, staring from basic concepts in electromagnetsim and quantum mechanics. It outlines the origin of magnetic moments in atoms and how these moments can be affected by their local environment inside a crystal. The different types of interactions which can be present between magnetic moments are described. The final chapters of the book are devoted to the magnetic properties of metals, and to the complex behaviour which can occur when competing magnetic interactions are present and/or the system has a reduced dimensionality. Throughout the text, the theorectical principles are applied to real systems. There is substantial discussion of experimental techniques and current reserach topics. The book is copiously illustrated and contains detailed appendices which cover the fundamental principles.

用户评价

作为一名材料科学家，我一直对磁性材料在下一代电子设备中的应用充满兴趣。《Magnetism in Condensed Matter》这本书为我提供了宝贵的洞察。书中对磁畴壁移动和畴结构演变的详细描述，尤其是在外加磁场或应力作用下，让我对磁畴壁的动力学行为有了更清晰的认识。这种理解对于设计具有特定响应特性的磁性薄膜至关重要，例如用于磁存储器或磁传感器。作者还讨论了自旋电子学（spintronics）领域，这个快速发展的领域利用了电子的自旋自由度，而不仅仅是其电荷。书中对巨磁电阻（GMR）和隧道磁电阻（TMR）效应的深入讲解，以及它们在磁头读出技术中的应用，让我认识到磁性在现代信息技术革命中的关键作用。此外，这本书还触及了更复杂的磁性现象，如反常霍尔效应和自旋霍尔效应，这些效应为开发新型自旋电子器件提供了新的途径。作者在解释这些效应时，不仅强调了其物理机制，还展示了其在实际应用中的潜力，例如通过这些效应进行自旋流的产生和探测。书中对磁畴壁作为信息载体的概念也给我留下了深刻的印象，这可能预示着未来信息存储的新方向。

《Magnetism in Condensed Matter》这本书为我提供了一个系统性的框架来理解各种材料中的磁性现象。作者从量子力学的角度出发，详细解释了电子自旋和轨道角动量如何产生磁矩，并进一步阐述了这些磁矩如何在晶体场和交换相互作用的影响下，形成各种宏观磁性。我特别欣赏书中对不同磁性材料的分类和特性分析，例如，对于铁磁材料，书中不仅解释了其铁磁耦合机制，还讨论了居里温度、饱和磁化强度等关键参数，以及它们如何受到材料成分和晶体结构的影响。书中对反铁磁材料的讲解也十分详尽，强调了其零净磁矩的特性以及在磁性冷却和热力学研究中的应用。此外，对亚铁磁材料的讨论，它们同时具有铁磁和反铁磁的特点，也为理解更复杂的磁性行为提供了线索。本书还深入探讨了磁性相变，例如在居里温度或尼尔温度下的相变，以及这些相变过程中熵和焓的变化。这种对热力学和统计力学原理的运用，使得对磁性行为的理解更加全面和深入。对于任何希望在凝聚态物理领域进行深入研究的学生或研究人员而言，这本书都是一个不可或缺的资源。

一本关于凝聚态物质中磁性的著作，我最近有幸阅读了《Magnetism in Condensed Matter》。这是一本令人印象深刻的书，它以一种既全面又深入的方式探讨了磁性现象在固体材料中的表现。从最基础的原子磁矩到复杂的宏观磁行为，作者都进行了细致的阐述。我尤其欣赏书中对不同磁性机制的区分和对比，例如顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性以及亚铁磁性，并且详细解释了它们背后的微观起源，例如电子自旋、轨道角动量以及晶格结构的影响。对于凝聚态物理学的学生和研究人员来说，这本书无疑是一本宝贵的参考资料。书中关于磁畴、磁畴壁以及磁畴动力学的讨论，为理解磁性材料的宏观性能提供了坚实的基础。此外，作者还深入探讨了磁性与材料其他性质（如电学、光学和热学）之间的相互作用，这对于开发新型功能材料至关重要。例如，磁电耦合效应在许多新兴技术中扮演着关键角色，而这本书对此有详尽的介绍。在阅读过程中，我发现书中不仅理论阐述严谨，而且引用了大量最新的研究成果和实验数据，这使得书中内容既具有学术深度，又紧跟时代前沿。对于那些希望深入了解磁性在现代科技中作用的读者，例如在数据存储、传感器、能源转换等领域，这本书都提供了宝贵的知识。它也激发了我对未来磁性材料研究方向的思考，特别是关于量子磁性材料以及在极端条件下磁性的行为。

《Magnetism in Condensed Matter》这本书为我提供了一个坚实的理论基础，来理解各种材料中的磁性现象，并将其与实际应用联系起来。我特别欣赏书中对磁性材料在能源领域的应用进行了广泛的讨论，例如在磁制冷、磁热材料以及磁力发电机中的应用。书中对磁卡路里效应的详细解释，以及不同材料在磁制冷中的性能比较，为我理解如何利用磁性实现高效节能的制冷技术提供了关键信息。此外，书中对永磁体在风力发电机和电动汽车电机中的关键作用的分析，也让我认识到磁性材料在推动可持续能源发展中的重要性。作者还讨论了磁性材料的抗腐蚀性以及在海洋环境中的稳定性，这些因素对于选择合适的材料用于特定应用至关重要。书中对磁性在传感器技术中的应用，例如磁阻传感器、霍尔传感器和磁场传感器，也进行了详尽的介绍，它们在工业自动化、医疗设备和消费电子产品中有着广泛的应用。

在阅读《Magnetism in Condensed Matter》的过程中，我对其关于磁性材料在生物医学领域的潜在应用的讨论留下了深刻的印象。书中介绍了如何利用磁性纳米粒子进行药物靶向输送、磁共振成像（MRI）造影剂以及磁分离技术。我尤其欣赏作者对磁性纳米粒子的表面修饰和功能化所做的详尽阐述，这对于提高其在生物体内的稳定性和靶向性至关重要。书中还探讨了如何利用磁性材料实现无创性疾病诊断和治疗，例如通过外部磁场驱动磁性纳米粒子聚集，从而在局部产生高热，用于癌症治疗。此外，书中对磁性材料在神经科学研究中的应用，例如利用磁性微球刺激或抑制神经元的活动，也让我看到了磁性在理解大脑功能方面的巨大潜力。作者在解释这些应用时，不仅强调了其背后的物理原理，还讨论了在实际应用中可能遇到的挑战，例如生物相容性、毒性以及有效剂量等问题，这为我提供了更全面的视角。

在我持续对量子材料进行研究的过程中，《Magnetism in Condensed Matter》这本书扮演了一个至关重要的角色。它不仅阐述了传统磁性材料的原理，还重点介绍了近年来在量子磁性材料领域取得的突破。书中对自旋冰、磁性液体以及自旋液体等新型量子磁性现象的讨论，为我打开了新的研究视野。作者深入探讨了在这些系统中，由于量子涨落或几何挫折而导致的异常磁行为，以及它们在拓扑量子计算等前沿领域中的潜在应用。书中对磁性结构相图的详尽绘制和分析，让我能够直观地理解不同温度和磁场条件下，材料会表现出何种磁性状态。例如，对蒙特卡洛模拟在研究磁性相变中的应用，以及如何通过实验手段（如中子散射）来探测磁性结构，这些都为我提供了宝贵的研究方法论。本书还详细介绍了磁性材料的光学性质，例如法拉第效应和磁致旋光效应，这些现象在光学通信和磁光记录中有着重要的应用。对于希望在量子磁性材料领域进行前沿研究的研究者来说，这本书提供了坚实的理论基础和最新的研究进展。

《Magnetism in Condensed Matter》这本书以其详实的理论阐述和广泛的应用实例，为我提供了一个全面的学习平台。书中关于磁畴壁迁移机制的详细分析，特别是其与材料缺陷和晶界相互作用的讨论，对于理解磁性材料的宏观磁性能至关重要。我尤其欣赏作者在解释复杂概念时所采用的直观图示和类比，这大大降低了理解的门槛。例如，在解释磁畴如何形成以最小化磁能时，书中用到的生动图例帮助我清晰地理解了这一过程。此外，本书对不同磁性测量技术（如振动样品磁强计（VSM）、SQUID磁强计和磁滞回线分析）的详细介绍，以及它们在表征磁性材料方面的作用，对我进行实验研究非常有帮助。书中还讨论了软磁材料和硬磁材料之间的区别，以及它们在不同应用中的选择依据。例如，软磁材料通常具有低矫顽力和高磁导率，适合用于变压器和电感器，而硬磁材料则具有高矫顽力和高剩磁，适合用作永磁体。本书对这些材料的微观结构和性能之间的关联进行了深入的探讨，为我提供了宝贵的指导。

《Magnetism in Condensed Matter》这本书为我提供了一个从微观到宏观，从理论到实践的完整视角来理解磁性现象。我非常喜欢书中对各种磁性材料的性能参数的详细介绍，以及这些参数如何与材料的微观结构和电子态相互关联。例如，书中对磁导率、矫顽力、剩磁、居里温度和尼尔温度等关键参数的定义和测量方法都进行了清晰的说明。此外，作者还深入探讨了磁滞回线，并解释了不同形状的磁滞回线所代表的不同磁性行为，例如软磁材料和硬磁材料的磁滞回线差异。书中还讨论了温度、压力和应力等外部因素对磁性材料性能的影响，以及如何利用这些因素来调控磁性行为。例如，通过改变温度可以实现磁性相变，通过施加应力可以改变磁各向异性，这些都为设计和优化磁性器件提供了重要的指导。这本书不仅是一本教科书，更是一本能够激发读者对磁性世界产生更深层次好奇心的指南，为未来的研究和创新奠定了坚实的基础。

作为一名致力于新型存储材料开发的工程师，我对《Magnetism in Condensed Matter》这本书的内容尤为关注。书中关于磁畴动力学与信息存储的密切关系，让我对如何设计更高密度、更快速的磁性存储器件有了更深入的理解。我印象深刻的是关于磁畴壁移动阈值和磁疇翻转动力学的讨论，这直接关系到存储单元的稳定性和读写速度。作者还详细介绍了各种磁性记录介质的特性，从传统的颗粒介质到现代的薄膜介质，以及它们在磁记录密度提升方面所面临的挑战和解决方案。本书还深入探讨了热辅助磁记录（HAMR）等前沿技术，这些技术旨在克服超顺磁性极限，实现更高的数据存储密度。书中对这些技术的物理原理、材料选择以及面临的技术难题都进行了详尽的分析，为我未来的研究工作提供了重要的参考。此外，对自旋转移扭矩（STT）和自旋轨道力矩（SOT）在驱动磁畴翻转方面的应用，也让我看到了未来无挥发性存储器件的巨大潜力。

《Magnetism in Condensed Matter》这本书在我最近的学术探索中扮演了一个重要的角色，可以说它填补了我知识体系中的一个重要空白。在深入研究量子信息科学的过程中，我越来越意识到磁性在操纵和存储量子比特中的核心地位。这本书恰好提供了一个从基础到前沿的全面视角。作者并没有回避数学的严谨性，而是用清晰的推导和图示来解释复杂的概念，例如朗之万方程在描述磁化动力学中的应用，以及海森堡模型在理解铁磁相互作用中的作用。我印象最深刻的是关于磁各向异性的讨论，这对于理解为什么某些材料能够稳定地保持磁化状态，从而用于数据存储至关重要。书中对不同类型的磁各向异性，如单轴各向异性、立方各向异性以及形状各向异性，都进行了详细的分析，并给出了相应的计算方法。此外，作者还探讨了退磁场的概念及其对磁材料宏观磁行为的影响，这在分析薄膜材料和纳米结构时尤为重要。这本书也让我对稀土永磁体和硬磁材料的制备与性能有了更深的理解，这些材料在电机、发电机等工程应用中不可或缺。它不仅仅是一本教科书，更像是一次深入的学术对话，引导读者思考磁性现象背后更深层次的物理原理，以及如何在实际应用中加以利用。书中提供的许多参考文献也为我进一步的深入研究指明了方向。

关于物质磁性的书，非常清晰自然。不够深入的部分要找reference。但书本身架构得很好。

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