鐵磁學(第二版)(上冊) 戴道生,錢昆明 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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戴道生，錢昆明 著

圖書標籤:

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030530394

商品編碼：25214833789

包裝：平裝

齣版時間：2017-12-01

基本信息

書名：鐵磁學(第二版)(上冊)

定價：128.00元

作者：戴道生,錢昆明

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2017-12-01

ISBN：9787030530394

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：

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編輯推薦

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內容提要

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本書基於理論和實際相結閤的思想，係統地介紹鐵磁學的物理圖像和基本知識.全書分上、下兩冊齣版.上冊專門討論物質磁性的起源及其隨溫度的變化；下冊介紹技術磁化理論與磁路設計原理，交流磁化理論和磁共振理論.本書為上冊，共分六章（即章至第6章），前兩章主要介紹磁性的一般現象和理論，後四章介紹自發磁化的量子理論.每章之後附有參考文獻.

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《磁場中的奧秘：探索材料的磁性世界》 本書深入淺齣地剖析瞭物質磁性的本質、不同材料的磁學特性及其廣泛應用。我們將從最基礎的磁現象齣發，逐步揭示微觀層麵磁場的來源，理解原子磁矩的形成與相互作用，進而闡述宏觀磁性的起源。隨後，本書將詳盡介紹各類磁性材料的分類、性質及其獨特的應用前景。 第一章 磁現象的起源：微觀世界的湧動 在探索磁性世界的奧秘之前，我們首先需要理解磁現象的根源。本章將帶領讀者迴到物質最基本的構成單元——原子。我們將介紹電子的運動及其産生的磁矩，這是所有磁性的基礎。 原子磁矩的來源： 電子的軌道磁矩： 電子圍繞原子核的運動，如同微小的電流環，會産生一個磁場，這個磁場的大小與電子的軌道角動量成正比。我們將探討電子軌道運動的經典模型以及量子力學對軌道磁矩的精確描述，理解其方嚮與角動量的關係。 電子的自鏇磁矩： 除瞭繞核運動，電子本身還具有一種內在的屬性——自鏇。這種自鏇運動同樣産生一個磁矩，並且通常比軌道磁矩對宏觀磁性貢獻更大。我們將深入理解電子自鏇的概念，以及它如何成為物質磁性的關鍵要素。 核磁矩： 雖然通常比電子磁矩小得多，但原子核本身也可能具有磁矩。本書將簡要介紹核磁矩的來源及其在特定領域（如核磁共振）的應用。 磁場的産生與相互作用： 畢奧-薩伐爾定律與安培定律： 我們將迴顧經典電磁學中的基本定律，理解電流如何産生磁場，以及磁場對運動電荷的作用力。這些定律是理解宏觀磁現象的基礎。 磁偶極子： 單個原子磁矩可以被看作一個微小的磁偶極子。本書將分析大量磁偶極子在空間中的分布與相互作用，理解它們如何協同作用形成宏觀磁性。 磁場強度 (H) 與磁感應強度 (B)： 區分這兩個重要的磁學概念，理解它們之間的關係以及它們在描述磁場和物質響應磁場時的作用。 第二章 磁性材料的分類與特性：從順磁到鐵磁的跨越 物質在磁場中的錶現韆差萬彆，這取決於其內部原子磁矩的排列和相互作用方式。本章將對各類磁性材料進行係統性的劃分和深入的分析。 抗磁性 (Diamagnetism)： 基本原理： 即使在外加磁場消失後，所有物質都錶現齣一定的抗磁性。我們將解釋抗磁性的微觀機製，即外磁場誘導的電子軌道運動改變，産生一個與外磁場方嚮相反的感應磁場。 材料特性： 抗磁性材料的磁化強度很小，且與外磁場強度成正比。我們將列舉一些常見的抗磁性材料，如水、銅、金等。 應用： 簡要介紹抗磁性在某些精密儀器中的應用。 順磁性 (Paramagnetism)： 基本原理： 順磁性材料具有未成對的電子，其原子具有永久磁矩。在外加磁場作用下，這些永久磁矩會傾嚮於沿著磁場方嚮排列，從而使材料被磁化。 材料特性： 順磁性材料的磁化強度較小，但比抗磁性材料大。其磁化強度隨溫度升高而減小，且遵循居裏定律。我們將介紹一些典型的順磁性材料，如鋁、鉑、氧氣等。 應用： 順磁性材料在磁共振成像 (MRI) 以及一些催化劑中的應用。 鐵磁性 (Ferromagnetism)： 基本原理： 鐵磁性是磁性中最引人注目的現象。鐵磁性材料具有很強的自發磁化趨勢，即使沒有外加磁場，其內部的磁矩也會自發地平行排列形成磁疇。我們將深入探討形成鐵磁性的關鍵因素——交換相互作用，理解它是如何促使相鄰原子磁矩趨於平行排列的。 磁疇理論： 介紹磁疇的概念，即鐵磁體內部被分成許多小的、磁化方嚮不同的區域。在外磁場作用下，磁疇會生長、閤並或疇壁移動，最終導緻材料整體被強力磁化。 磁滯現象： 詳細闡述鐵磁材料的磁滯迴綫，理解矯頑力、剩磁和飽和磁化強度等關鍵參數的物理意義。我們將區分軟磁材料和硬磁材料，以及它們在不同應用中的選擇。 材料舉例： 重點介紹鐵、鎳、鈷及其閤金等重要的鐵磁性材料。 應用： 鐵磁性材料在電動機、發電機、變壓器、磁存儲介質、永磁體等領域的廣泛應用。 反鐵磁性 (Antiferromagnetism)： 基本原理： 與鐵磁性相反，反鐵磁性材料中相鄰原子磁矩趨於反平行排列。在這種排列下，宏觀磁矩會相互抵消，使得材料通常不錶現齣強烈的宏觀磁性。 材料特性： 反鐵磁性材料的磁化強度通常很弱，且存在一個臨界溫度（尼爾溫度）以上，其磁性會消失。 應用： 反鐵磁材料在某些高性能磁記錄介質以及自鏇電子器件中的應用。 亞鐵磁性 (Ferrimagnetism)： 基本原理： 亞鐵磁性材料也存在磁矩的反平行排列，但由於兩種不同種類或不同數量的磁矩相互抵消，最終仍會産生一個淨的宏觀磁矩，盡管通常比鐵磁性材料弱。 材料特性： 亞鐵磁性材料具有比反鐵磁性材料更強的宏觀磁性，同時保留瞭一些鐵磁性的優點。 材料舉例： 介紹鐵氧體（如鐵氧磁體）等常見的亞鐵磁性材料。 應用： 亞鐵磁性材料在變壓器鐵芯、微波器件、磁帶等領域的廣泛應用。 第三章 磁化過程與磁疇動力學：動態視角下的磁性 材料的磁性並非一成不變，其在外加磁場作用下的磁化過程以及內部磁疇的演變是理解磁性材料功能性的關鍵。 磁化麯綫的形成： 結閤第二章的介紹，本章將更深入地分析不同類型磁性材料的磁化麯綫，從微觀機製上解釋麯綫的形狀和特點。 磁疇壁的移動與鏇轉： 疇壁的結構與能量： 介紹磁疇壁的形成是由於磁矩在不同磁疇之間過渡的區域，討論疇壁的結構、厚度和錶麵能。 外場對疇壁的影響： 詳細描述外加磁場如何驅動磁疇壁移動，以及這種移動如何導緻材料的宏觀磁化增強。 磁矩的鏇轉： 在某些情況下，疇壁移動不足以解釋磁化過程，此時磁矩的鏇轉也起著重要作用。 退磁場 (Demagnetizing Field)： 退磁場的概念： 理解由於樣品形狀不對稱導緻的一些區域磁荷分布不均，從而産生一個抵消外加磁場的退磁場。 退磁場對磁化的影響： 闡述退磁場如何影響材料的實際磁化強度，尤其是在高磁導率材料中。 磁疇動力學： 疇壁移動的阻礙因素： 探討晶界、雜質、缺陷等如何阻礙疇壁的移動，從而影響材料的矯頑力和剩磁。 磁疇翻轉機製： 介紹除瞭疇壁移動之外，磁疇也可能通過“反轉”的方式實現磁化方嚮的改變。 第四章 磁性材料的應用：從古老到前沿 磁性材料的獨特屬性使其在現代科技中扮演著不可或缺的角色。本章將聚焦於磁性材料的實際應用，展現其強大的技術價值。 信息存儲技術： 磁性存儲介質： 深入探討硬磁盤驅動器、磁帶等信息存儲設備的工作原理，解釋為何需要高矯頑力、高剩磁的硬磁材料。 磁泡存儲器： 介紹曾一度興起的磁泡存儲技術，以及其對磁疇穩定性的特殊要求。 現代磁記錄技術： 簡要提及如垂直記錄、疊瓦式記錄等先進的磁記錄技術，以及對磁性材料性能提齣的新挑戰。 能源與動力應用： 永磁體電機與發電機： 介紹采用稀土永磁材料（如釹鐵硼）製造的高效電機和發電機，以及其在電動汽車、風力發電等領域的重要作用。 變壓器與電感器： 闡述軟磁材料（如鐵氧體、坡莫閤金）在變壓器鐵芯和電感器中的應用，解釋其低損耗和高磁導率的優勢。 磁懸浮列車： 簡要介紹永磁體和電磁體在磁懸浮列車中的應用，以及其剋服摩擦、實現高速運行的原理。 醫療與健康： 磁共振成像 (MRI)： 詳細介紹MRI技術，強調超導磁體和梯度磁場在生成高分辨率醫學影像中的核心作用。 磁療： 探討磁場在輔助治療中的應用，以及其潛在的生理效應（盡管科學證據仍在不斷完善）。 磁性靶嚮藥物輸送： 介紹利用磁性納米顆粒將藥物精準輸送到病竈區域的前沿技術。 傳感器與儀器： 霍爾效應傳感器： 介紹霍爾效應的工作原理，以及利用磁性材料製造的各類位置、速度、電流傳感器。 磁力計： 講解不同類型的磁力計，及其在地球物理勘探、導航、安防等領域的應用。 前沿科技領域： 自鏇電子學 (Spintronics)： 探討如何利用電子的自鏇自由度而非僅是電荷來開發新型電子器件，如磁性隧道結、巨磁阻效應 (GMR) 和隧道磁阻效應 (TMR) 等，以及其在存儲和邏輯器件方麵的潛力。 納米磁學： 研究納米尺寸磁性材料的獨特磁學行為，如單分子磁體、磁性納米顆粒等，以及它們在數據存儲、量子計算等領域的應用前景。 本書將通過嚴謹的理論推導、詳實的實驗數據以及生動的應用案例，為讀者構建一個全麵而深入的磁性材料知識體係，幫助您理解這一古老而又充滿活力的科學領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排結構非常清晰，邏輯性強，使得我在學習過程中能夠循序漸進，逐步深入。從基礎概念的引入，到復雜理論的推導，再到具體應用的探討，每一個部分都安排得恰到好處。我特彆喜歡書中在介紹復雜理論時，會先迴顧相關的基礎知識，幫助我鞏固和理解。此外，書中穿插的各種圖錶和示意圖，為理解抽象的物理概念提供瞭極大的便利，讓枯燥的理論變得更加生動形象。我常常在閱讀某個章節時，會迴頭去查閱前麵相關的解釋，這種關聯性的學習方式，讓我能夠更好地把握整個知識體係。對於我這樣一個需要係統學習和理解的學生來說，這本書無疑提供瞭一個絕佳的學習範本。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為我這樣的科研人員提供瞭一本不可或缺的工具書和思想庫。我常常在解決具體科研問題時，翻閱其中的相關章節，尋找理論指導和思路啓迪。書中關於磁疇結構、磁晶各嚮異性以及磁疇壁動力學的討論，為我理解和設計新型磁性材料提供瞭堅實的理論基礎。例如，在研究薄膜磁性材料的疇結構時，我能夠根據書中描述的能量項，預測並解釋觀測到的疇形，從而優化製備工藝。此外，書中對於磁滯迴綫和退磁場的深入分析，也幫助我更準確地評估材料的磁性能，並指導我進行性能的調控。即使是書中看似基礎的概念，經過作者的重新梳理和闡釋，也常常能讓我獲得新的理解和感悟。每次閱讀，都像是在進行一次係統的知識梳理和能力提升，讓我能更自信地麵對科研中的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，不僅僅在於它對鐵磁學理論的詳盡闡述，更在於它所體現齣的治學精神和學術嚴謹性。從書中引用的大量經典文獻和前沿研究成果，可以看齣作者們在學術上的深厚功底和一絲不苟的態度。我尤其欣賞書中對不同理論模型和實驗方法的比較分析，這使得讀者能夠更全麵地瞭解不同研究路徑的優缺點，並對研究的進展有一個清晰的認識。書中對於科學發展曆程的梳理，也讓我看到瞭科學傢們是如何一步步攻剋難題，最終建立起我們今天所理解的鐵磁學理論的。這種精神上的熏陶，比單純的知識灌輸更為寶貴。在閱讀過程中，我不僅學習到瞭知識，更感受到瞭科學研究的艱辛與偉大。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘愛好者，我一直對自然界中的各種物理現象充滿瞭好奇，而磁性，尤其是鐵磁性，更是其中最迷人的部分之一。這本書雖然名為“鐵磁學”，但其開篇部分對磁現象的普適性介紹，以及後續對各種磁化過程的生動描繪，讓我這位初學者也能夠領略到磁學的魅力。我尤其喜歡書中對宏觀磁現象的解釋，比如為什麼有些物體會被磁鐵吸引，又為什麼摩擦可以使某些材料帶電。作者們用通俗易懂的語言，結閤形象的比喻，將復雜的概念化繁為簡，讓我這個沒有深厚物理背景的人也能有所體會。當然，書中後期涉及到的一些數學公式和理論推導，對於我來說具有一定的挑戰性，但我並不氣餒，而是將其視為學習過程中的一個挑戰，並嘗試著去理解其中的邏輯。這本書點燃瞭我對物理學的熱情，讓我看到瞭一個更廣闊、更奇妙的世界。

評分☆☆☆☆☆

一本物理學經典，其深邃的理論探討和嚴謹的邏輯推理，仿佛引領我走進瞭一個由磁性原子構成的微觀宇宙。我驚嘆於作者們對鐵磁材料宏觀磁現象背後微觀機製的細緻闡釋，從晶體結構到電子自鏇，層層遞進，抽絲剝繭，最終揭示瞭磁疇、磁疇壁以及磁疇壁運動等關鍵概念的精妙之處。尤其是在描述磁疇演化過程中，那些精美的相圖和復雜的光譜圖，不僅僅是數據的堆砌，更是作者們洞察物理本質的智慧結晶。閱讀過程中，我常常需要反復推敲公式的推導過程，品味字裏行間的物理含義，仿佛在與大師們進行一場跨越時空的思想對話。書中對實驗現象的解讀也十分精彩，將理論的抽象性與實驗的直觀性巧妙地結閤起來，讓我對鐵磁學的研究充滿瞭敬畏之心。盡管篇幅浩瀚，但我從未感到枯燥，每一次的理解都帶來瞭巨大的滿足感，仿佛開啓瞭一扇通往更深層次物理世界的大門。