磁疇 [Magnetic Domains:The Analysis of Magnetic Microstructures] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 休伯特（Alex Hubert） 著

圖書標籤:

• 磁學
• 磁疇
• 微結構
• 材料科學
• 物理學
• 磁性材料
• 納米磁學
• 磁記錄
• 自鏇電子學
• 磁化過程

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787510068102

版次：1

商品編碼：11352186

包裝：平裝

外文名稱：Magnetic Domains:The Analysis of Magnetic Microstructures

開本：24開

齣版時間：2014-01-01

用紙：膠版紙

頁數：696

正文語種：英文

內容簡介

　　Magnetic domains are the elements of the microstructure of magnetic materials that link the basic physical properties of a material with its macroscopic properties and applications. The analysis of magnetization curves requires an understanding of the underlying domains. In recent years there has been a rising interest in domain analysis， probably due to the increasing perfection of materials and miniaturization of devices. In small samples， measurable domain effects can arise， which tend to average out in larger samples. This book is intended to serve as a reference for all those who are confronted with the fascinating world of magnetic domains. Naturally， domain pictures form an important part of this book.

內頁插圖

目錄

1. Intro ductio
1.1 What are Magnetic Domains?
1.2 History of the Domain Concept
1.3 Micromagnetics and Doma
2. Domain Observation Techniques

2. I Introduction
2.2 Bitter Pattems
2.3 Magneto-OpticaIMethods
2.4 Transmission Electron Microscopy （TEM）
2.5 Electron Reflection and Scattering Methods
2.6 Mechanical Microscanning Techmiques
2.7 X-rayeutron and Other Methods
2.8 Integral Methods Supporting Domain Analysis
2.9 Comparison of Domain Observation Methods

3. Domain Theory
3.1 The Purpose of Domain Theo
3.2 Energetics of a Ferromagnet
3.3 The Origin of Domains
3.4 Phase Theory of Domains in Large Samples
3.5 Small-Particle Switching
3.6 Domain Walls
3.7 Theoretical Analysis of Characteristic Domains
3.8 Resume

4. Material Parameters for Domain Analysis
4.1 Intrinsic Material Parameters
4.2 MechanicaI Measurements
4.3 Magnetic Measurements
4.4 Resonance Experiments
4.5 Magnetostriction Measurements
4.6 Domain Methods
4.7 Thermal Evaluation of the Exchange Constant
4.8 Theoretical Guidelines for Material Constants

5. Domain Observation and Interpretation
5.1 Classification of Materials and Domains
5.2 Bulk High-Anisotropy Uniaxial Materials
5.3 Bulk Cubic Crystals
5.4 Amorphous and Nanocrystalline Ribbons
5.5 Magnetic Films with Low Anisotropy
5.6 Films with Strong Perpendicular Anisotropy
5.7 Particles Needles and Wires
5.8 How Many Different Domain Pattems?

6. The Relevance of Domains
6.1 Overview
6.2 Bulk Soft Magnetic Materials
6.3 Permanent Magnets.
6.4 Recording Media
6.5 Thin-Film Device s
6.6 Domain Propagation Devices
6.7 Domains and Hysteresis
Colour Plates
References
Textbooks and Review Articles
Symbols
Acronyms
Author Index
Subject Index

前言/序言

磁疇：磁性微觀結構分析 一部關於磁性材料微觀世界構建與調控的深度探索 引言：理解物質的內在秩序 物質的宏觀特性往往根植於其微觀尺度的結構與相互作用。在磁性材料領域，這種關聯尤為深刻。從永磁體的強大磁矩到柔性電子器件中的信息存儲，其背後的核心機製——磁疇的形成、演化與動態行為——構成瞭現代磁學研究的基石。本書《磁疇：磁性微觀結構分析》旨在提供一個全麵而深入的視角，專注於解析這些決定材料最終性能的納米至微米尺度的磁性結構。我們不討論某一特定應用（如硬盤驅動器或磁傳感器）的設計細節，而是緻力於揭示驅動這些現象的普適性物理原理和分析技術。 第一部分：磁疇的物理基礎與熱力學驅動力 本部分奠定瞭理解磁疇現象的理論框架。我們從基本的熱力學和統計力學齣發，探討瞭磁性體係在不同溫度和外部場條件下的自由能最小化原則。 第一章：磁各嚮異性和釘紮效應 重點分析瞭晶體磁各嚮異性（包括磁晶各嚮異性和形狀各嚮異性）如何定義瞭磁疇壁傾嚮於存在的方嚮。詳細討論瞭磁疇壁能的組成，特彆是交換能與磁晶各嚮異性能的平衡。此外，對材料缺陷、晶界、位錯等引入的“釘紮中心”進行瞭深入剖析，闡明瞭它們如何影響磁化反轉過程中的滯後現象和矯頑力。本章著重於結構特徵如何轉化為能量勢壘，而非具體應用中的能量耗散模型。 第二章：磁疇壁的結構與動力學 磁疇壁是相鄰磁疇之間磁化方嚮連續轉變的界麵。本書細緻考察瞭180°和90°疇壁的經典結構模型（如Bloch型和Néel型），並引入瞭更高階的疇壁拓撲結構概念。特彆關注瞭疇壁在靜態條件下的空間分布及其在特定幾何約束下的形貌變化。動力學方麵，分析瞭疇壁的平均速度、漂移與振蕩行為，這些分析基於磁化強度的弛豫過程，而非宏觀磁滯迴綫的測量。 第二部分：微觀結構的成像與錶徵技術 精確的可視化是理解磁疇行為的前提。本部分詳細介紹瞭用於解析磁性微觀結構的先進顯微技術及其背後的物理原理，重點在於信號如何與局域磁矩分布相關聯。 第三章：電子顯微學在高空間分辨率下的應用 詳細闡述瞭磁性成像技術的“電子探針”本質。內容涵蓋： 1. 透射電子顯微鏡（TEM）中的磁學對比： 重點解析Lorentz顯微鏡（Fresnel模式和Foucault模式）的成像機製，解釋瞭如何通過聚焦/去聚焦圖像來區分磁疇壁的類型和位置。對弱相位襯度（Phase Contrast）在解析極小尺度疇結構中的作用進行瞭理論探討。 2. 掃描透射電子顯微鏡（STEM）中的邊緣電子能量損失譜（EELS）： 詳細討論瞭如何利用L3/L2吸收邊精細結構分析局域電子構型和軌道磁矩，強調這是一種定量的元素敏感型磁學分析手段，而非定性成像。 第四章：錶麵敏感的光學與掃描探針技術 本章側重於分析材料錶麵和近錶麵區域的磁結構： 1. 磁光剋爾效應（MOKE）的矢量重建： 探討瞭MOKE技術如何通過測量反射光的偏振態變化來反演齣錶麵磁化方嚮，重點分析瞭在不同光斑尺寸下MOKE對多疇結構的空間分辨極限。 2. 磁力顯微鏡（MFM）的成像機製： 深入分析瞭MFM探針尖端的磁化狀態、探針-樣品之間的磁相互作用（磁力梯度）以及如何通過反饋機製分離齣錶麵形貌和磁性信號。討論瞭如何通過修改探針的諧振頻率和激勵幅度來優化磁疇壁的成像質量。 第三部分：外部場作用下的磁疇重構與調控 磁疇結構的穩定性和可調諧性是磁性器件功能性的核心。本部分探討瞭在外部應力、電場和磁場作用下，磁疇的動態響應和拓撲變化。 第五章：應力與電場對疇結構的影響 本章超越瞭傳統的磁場驅動模型，關注於耦閤場的作用： 1. 磁緻伸縮與磁疇彈性耦閤： 詳細闡述瞭磁彈性耦閤（Magnetoelastic Coupling）如何通過外加機械應力場來誘導或重排磁疇，例如在鐵氧體或磁緻伸縮閤金中，應力場的梯度如何成為新的有效各嚮異性場。 2. 電場誘導的磁化耦閤（介電鐵磁體）： 分析瞭在界麵或體相中，電場如何通過改變氧化態、界麵電荷積纍或自發極化來調控磁各嚮異性，進而影響磁疇的尺寸和疇壁的運動能壘。 第六章：拓撲結構與復雜疇態 現代磁學研究正轉嚮非經典、拓撲受限的磁結構。本章深入研究瞭超越簡單平麵疇壁的復雜結構： 1. 斯格明子（Skyrmions）的形成條件： 詳細討論瞭Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）在驅動和穩定斯格明子結構中的關鍵作用，並分析瞭在無場或弱場條件下，如何通過幾何限製或材料設計來控製其拓撲荷。 2. 磁單極子模型與疇邊界的拓撲約束： 考察瞭在特定幾何結構（如納米綫、薄膜邊緣）中，磁疇結構如何被約束形成閉閤的磁通綫，以及這些結構在磁化切換過程中的拓撲保護機製。 結論：展望微觀結構控製的未來 本書的最終目標是為讀者提供一套強大的分析工具和物理洞察力，用於解構和預測任何給定磁性微觀結構的行為。我們強調，對磁疇的精確控製和理解，是實現下一代高密度存儲、自鏇電子學和高性能永磁材料的關鍵。本書聚焦於“結構”與“物性”間的橋梁，是高階磁學研究者、材料科學傢和工程師的必備參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一位經驗豐富的老師，用最清晰、最富邏輯的語言，為我揭開瞭“磁疇”的神秘麵紗。我曾嘗試閱讀過一些關於磁學的書籍，但總是感覺難以入門，而這本書卻讓我耳目一新。它沒有一上來就拋齣大量的公式和定理，而是從一個更宏觀的視角入手，逐步引導讀者理解磁疇的本質。我特彆喜歡書中對不同磁疇結構進行分類和分析的部分，每一種結構都配有詳細的解釋和示意圖，讓我能夠清晰地辨彆它們的特徵。而且，作者在描述這些結構時，並沒有使用過於生僻的術語，而是盡可能地用通俗易懂的語言進行闡述，即使是初學者也能輕鬆理解。我還會反復翻閱書中關於磁疇壁動力學的章節，那些關於疇壁移動、磁疇翻轉的描述，以及它們與外加磁場之間的相互作用，都寫得非常到位。我感覺這本書不僅僅是關於理論知識的傳授，更是一種思維方式的啓迪，讓我學會如何從微觀層麵去理解和分析宏觀的磁學現象。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，一開始我並沒有對這本書抱有太高的期望，畢竟“磁疇”這個詞聽起來就有些專業。然而，當我翻開第一頁，就被書中嚴謹而又生動的論述所吸引。作者以一種非常獨特的視角，將那些抽象的物理概念具象化，使得原本可能晦澀難懂的內容變得引人入勝。比如，書中對不同材料中磁疇形態的分析，通過大量的實例和精美的顯微照片，讓我仿佛置身於一個微觀的磁性實驗室，親眼觀察著各種磁疇結構的形成和變化。我尤其贊賞作者在解釋理論的同時，不忘與實際應用相結閤，這讓這本書的價值大大提升。瞭解到磁疇在數據存儲、傳感器等領域扮演的關鍵角色，我纔真正意識到，原來我們日常生活中接觸到的許多高科技産品，都離不開對這些微觀磁性結構的深入理解和巧妙運用。這本書的邏輯結構也非常清晰，層層遞進，從基礎理論到復雜的分析方法，一步步帶領讀者深入探究。我感覺自己像是在跟隨一位經驗豐富的嚮導，在磁疇這個迷人的世界裏進行一次精彩的探險。

評分☆☆☆☆☆

這本《磁疇》真不是蓋的，它就像一把金鑰匙，為我打開瞭認識微觀磁性世界的大門。我一直以為自己對磁性已經有所瞭解，但這本書的齣現，讓我看到瞭更深層次的奧秘。書中對磁疇形成原因的解釋，從能量的角度齣發，讓我豁然開朗，原來這一切都有其內在的物理邏輯。我特彆喜歡書中關於不同類型磁疇結構的描述，每一種結構都配有精美的示意圖，讓我在腦海中能夠構建齣清晰的圖像，而不是枯燥的文字。而且，作者在講解的過程中，非常注重循序漸進，從最基本的概念講起，逐步深入到復雜的理論分析，讓我感覺自己一直在穩步前進，而不是被淹沒在信息的洪流中。我還會反復研讀關於磁疇壁動力學的部分，那些關於疇壁移動、磁疇翻轉的描述，以及它們如何影響材料的宏觀磁性能，都讓我受益匪淺。這本書的價值在於，它不僅傳授瞭知識，更培養瞭我的科學思維方式，讓我學會如何運用微觀的視角去理解和解決問題。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我對磁性世界的認知可以說是發生瞭一次顛覆性的改變。之前我總覺得磁性是一個籠統的概念，直到這本書的齣現，纔讓我明白瞭其背後復雜的微觀機製。書中對於不同材料中磁疇結構形成原因的分析，簡直是細緻入微，讓我能夠理解為什麼有些材料容易磁化，而有些則不然。尤其是關於磁疇壁的討論，我感覺作者把這個原本非常抽象的概念講得活靈活瞭，通過各種比喻和形象的描述，我能夠清晰地想象齣磁疇壁在磁性材料中的運動和演變。這本書的優點在於，它沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的實驗數據和圖錶，來佐證和說明相關的理論。這讓整個閱讀過程都充滿瞭說服力，也讓我對書中內容的可靠性深信不疑。我還會時不時地迴想起書中關於磁疇退磁因子的章節，那對我理解永磁體的性質有著重要的啓發。總而言之，這是一本非常有價值的書，它為我打開瞭一個全新的科學視野，也讓我對磁學研究産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這真是一本讓人拍案叫絕的書！從我拿到它開始，就仿佛被捲入瞭一個奇妙的微觀世界。書中那些精妙的圖示，配閤著深入淺齣的講解，讓我對“磁疇”這個概念有瞭前所未有的清晰認知。我一直以為磁性隻是一個模糊的概念，但這本書卻將它剖析得如此細緻入微，從最基本的原理到復雜的磁疇結構演變，都展現得淋灕盡緻。作者的敘述方式非常吸引人，不像很多學術書籍那樣枯燥乏味，而是充滿瞭一種探索的樂趣。我特彆喜歡其中關於磁疇壁形成和移動的章節，那不僅僅是理論的陳述，更像是在描繪一幅幅動態的畫麵，讓我能夠直觀地感受到磁疇的變化是如何影響宏觀磁性的。讀這本書的過程，就像是在解開一個又一個關於磁性的謎題，每解開一個，都會帶來巨大的成就感。我甚至覺得，它不僅僅是一本教科書，更像是一本引導讀者進入科學殿堂的啓濛讀物。那些復雜的數學推導，在作者的引導下，也變得不再那麼令人望而生畏，反而成為瞭理解現象背後邏輯的重要工具。總而言之，這是一次極其令人滿意的閱讀體驗，它徹底改變瞭我對磁學領域的看法，也激起瞭我進一步探索的強烈願望。