凝聚態(tài)物質(zhì)中的磁性

內(nèi)容概要

　　理解磁的量子本性有助于新磁性材料的開發(fā)，這些材料可用于永磁體，傳感器以及信息存儲。要開發(fā)這些應用需要掌握基本的物理原理，如對稱性破缺、序參量、激發(fā)、阻挫以及約化維度。本書從電磁學與量子力學的基本概念開始，合理地闡述了上述理論。書中概述了原子中磁矩的起源以及在晶體內(nèi)部這些磁矩是如何受局域環(huán)境影響的，還介紹了磁矩間的各種不同類型的相互作用。最后幾章專門論述金屬的磁性和當競爭磁相互作用存在及體系具有約化維度時的復雜行為。　　全書理論原理與實際應用相結(jié)合，充分討論了實驗技術以及當前研究的熱點。本書包括一百多張插圖以及一些關于基本原理的附錄。本書可供高年級本科生以和低年級研究生使用。

書籍目錄

1　引論1.1　磁矩1.1.1　磁矩與角動量1.1.2　旋進1.1.3　Bohr磁子1.1.4　磁化強度與場1.2　經(jīng)典力學與磁矩1.2.1　正則動量1.2.2　Bohr-vail Leeuwen定理1.3　自旋的量子力學1.3.1　軌道與自旋角動量1.3.2　Pauli自旋矩陣與旋量1.3.3　升降算子1.3.4　二自旋的耦合2　孤立磁矩2.1　磁場中的原子2.2　磁化率2.3　抗磁性2.4　順磁性2.4.1　順磁性的半經(jīng)典處理2.4.2　J=1/2的順磁性2.4.3　Brillouin函數(shù)2.4.4　Van Vleck順磁性2.5　離子的基態(tài)與Hund規(guī)則2.5.1　精細結(jié)構(gòu)2.5.2　Hund定則2.5.3　L-S與j-j耦合2.6　絕熱去磁2.7　核自旋2.8　超精細結(jié)構(gòu)3　環(huán)境3.1　晶體場3.1.1　晶體場的起源3.1.2　軌道猝滅3.1.3　Jahn-Teller效應3.2磁共振技術3.2.1　核磁共振3.2.2　電子自旋共振3.2.3　Mossbauer譜3.2.4　μ子自旋旋轉(zhuǎn)4　相互作用4.1　磁偶極相互作用4.2　交換相互作用4.2.1　交換的起源4.2.2　直接交換4.2.3　離子固體中的間接交換：超交換作用4.2.4　金屬中的間接交換4.2.5　雙交換作用4.2.6　各向異性交換相互作用4.2.7　連續(xù)統(tǒng)近似5　序與磁性結(jié)構(gòu)5.1　鐵磁性5.1.1　鐵磁體的Weiss模型5.1.2　磁化率5.1.3　磁場的作用5.1.4分子場的起源5.2　反鐵磁性5.2.1　反鐵磁體的Weiss模型5.2.2　磁化率5.2.3　強磁場的作用5.2.4　反鐵磁序的類型5.3　亞鐵磁性5.4　螺旋序5.5　自旋玻璃5.6　核有序5.7　磁序的測量5.7.1　磁化強度與磁化率5.7.2　中子散射5.7.3　其他技術6　序與破缺的對稱性6.1　破缺的對稱性6.2　模型6.2.1　鐵磁性的Landau理論6.2.2 Heisenberg與Ising模型6.2.3　一維Ising模型（D=1，d=1）6.2.4　二維Ising模N（D=1，d=2）6.3　破缺對稱性的后果6.4　相變6.5　剛性6.6　激發(fā)6.6.1　磁子6.6.2　BlochT3/2定律6.6.3　Mermin-Wagner-Berezinskii定理6.6.4　自旋波的測量6.7　疇6.7.1　疇壁6.7.2　磁晶各向異性6.7.3　疇壁寬度6.7.4　疇形成6.7.5　磁化過程6.7.6　疇壁觀測6.7.7　小磁性粒子6.7.8　Stoner-Wohlfarth模型6.7.9　軟與硬材料7　金屬中的磁性7.1　自由電子模型7.2　Pauli順磁性7.2.1　基本推導7.2.2　與局域行為的交疊7.2.3　實驗技術7.3　自發(fā)自旋分裂帶7.4　自旋密度泛函理論7.5　Landau能級7.6　Landau抗磁性7.7　電子氣體的磁性7.7.1　電子氣體的順磁響應7.7.2　電子氣體的抗磁響應7.7.3　RKKY相互作用7.8　電子氣體中的激發(fā)7.9　自旋密度波7.10　Kondo效應7.11　Hubbard模型7.12　中子星8　競爭相互作用與低維度8.1　阻挫8.2　自旋玻璃8.3　超順磁性8.4　一維磁體8.4.1　自旋鏈8.4.2　自旋子8.4.3　Haldane鏈8.4.4　自旋Peierls轉(zhuǎn)變8.4.5　自旋梯子8.5　二維磁體8.6　量子相變8.7　薄膜與多層8.8　磁一光學8.9　磁電阻8.9.1　鐵磁體的磁電阻8.9.2　各向異性磁電阻8.9.3　巨磁電阻8.9.4　交換各向異性8.9.5　龐磁電阻8.9.6　Hall效應8.10　有機與分子磁體8.11　自旋電子學A　電磁學中的單位B　電磁學B.1　磁矩B.2　自由空間中的Maxwell方程B.3　自由與邊界電流B.4　介質(zhì)中的Maxwell方程B.5　邊界條件C　量子與原子物理學C.1　量子力學C.2　Dirac左矢與右矢記號C.3　Bohr模型C.4　軌道角動量C.5　氫原子C.6　g因子C.7　d軌道C.8　自旋一軌道相互作用C.9　Lande g因子C.10　微擾理論D　磁學中的能量與退磁化場D.1　能量D.2　退磁化因子D.3　任意形狀的鐵磁體E　統(tǒng)計力學E.1　配分函數(shù)與熱力學函數(shù)E.2　均分定理F　精選問題的答案與提示G　符號、常數(shù)與實用方程索引

編輯推薦

　　《凝聚態(tài)物理中的磁性》為其中一冊，從電磁學與量子力學的基本概念開始，合理地闡述了上述理論，充分討論了實驗技術以及當前研究的熱點?！　　赌蹜B(tài)物理中的磁性》介紹了物理學的主要領域的知識和柑關應用，旨在引導讀者進入相關領域的前沿。叢書堅持深入淺出的寫作風格，用豐富的示例、圖表、總結(jié)加深讀者塒內(nèi)容的理解。書中附有習題供讀者練習。

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