目錄
下冊(cè)
第二版前言
緒論 1
第7章 鐵磁（亞鐵磁）性的特點(diǎn)和基本現(xiàn)象 5
7.1 鐵磁(亞鐵磁)性的特點(diǎn)自發(fā)磁化和磁疇 5
7.1.1 自發(fā)磁化和磁矩排列的多樣性 5
7.1.2 交換作用能量 7
7.2 磁性材料中的基本現(xiàn)象及能量表述 8
7.2.1 磁晶各向異性及其他磁各向異性 9
7.2.1.1 六角晶體的磁晶各向異性 10
7.2.1.2 立方晶體的磁晶各向異性 11
7.2.1.3 用轉(zhuǎn)矩磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量磁晶各向異性的原理 14
7.2.1.4 磁晶各向異性的等效場(chǎng)——各向異性場(chǎng) 17
7.2.1.5 磁場(chǎng)感生的磁各向異性 19
7.2.1.6 應(yīng)力和輯軋感生的各向異性 21
7.2.1.7 交換各向異性 22
7.2.1.8 表面和界面磁各向異性 23
7.2.1.9 無規(guī)各向異性 26
7.2.1.10 磁晶各向異性常數(shù)與溫度的關(guān)系 27
7.2.1.11 磁晶各向異性的微觀機(jī)制 28
7.2.2 磁致伸縮及磁彈性能量表述 31
7.2.2.1 磁致伸縮的測(cè)量原理 33
7.2.2.2 磁致伸縮的唯靠理論說明 34
7.2.2.3 立方晶系中磁致伸縮的唯靠在這 36
7.2.2.4 立方晶系中的磁彈性能量、彈性能量和應(yīng)力能量 43
7.2.2.5 磁彈性藕合系數(shù)Kc和強(qiáng)制磁致仲縮系數(shù) 48
7.2.2.6 磁致伸縮優(yōu)質(zhì)材料Tedenol-D的應(yīng)用與設(shè)計(jì)委點(diǎn) 48
7.2.3 磁荷(極)與自退磁及退磁能量表述 51
7.2.3.1 退磁場(chǎng)的產(chǎn)生 51
7.2.3.2 運(yùn)用磁荷觀點(diǎn)計(jì)算球體的退磁場(chǎng) 53
7.2.3.3 外磁場(chǎng)能量和退磁場(chǎng)能 56
習(xí)題 58
附錄術(shù)語(yǔ)和單位制 59
參考文獻(xiàn) 61
第8章 磁疇結(jié)構(gòu) 63
8.1 疇壁 63
8.1.1 單軸晶體內(nèi)的180疇壁 66
8.1.2 三軸晶體內(nèi)的180壁 70
8.1.3 考慮磁彈性能量后三軸晶體內(nèi)的180疇璧 72
8.2 鐵磁薄膜內(nèi)的疇壁和疇壁的新類型 75
8.3 從能量觀點(diǎn)說明磁疇的成因 82
8.4 單軸晶體的理論疇結(jié)構(gòu) 83
8.4.1 片形疇 84
8.4.2 封閉疇 85
8.4.3 片形疇的變異——棋盤結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、波紋疇壁和片形一模形疇結(jié)構(gòu) 86
8.4.4 封閉疇的變異一一匕首封閉疇 91
8.4.5 半封閉的疇結(jié)構(gòu) 94
8.5 立方晶體的理論疇結(jié)構(gòu) 96
8.5.1 三軸晶體[100](001)面上的疇結(jié)構(gòu) 96
8.5.2 三軸晶體[110](001)面上的疇結(jié)構(gòu) 97
8.5.3 四軸晶體[l11](110)面上的疇結(jié)構(gòu) 98
8.6 樹枝狀磁疇 99
8.7 不均勻物質(zhì)中的磁疇 100
8.8 單疇顆粒 103
8.8.1 磁晶各向異性較弱的單疇顆粒的臨界半徑 104
8.8.2 立方晶體單疇顆粒的臨界半徑 105
8.8.3 單軸晶體單疇顆粒的I陸界半徑 105
8.9 磁泡 107
8.9.1 引言 107
8.9.2 困柱形磁疇的靜態(tài)理論 108
8.9.3 產(chǎn)生磁泡的材料 114
8.10 觀察磁疇的實(shí)驗(yàn)方法概要和粉紋法的理論條件 115
8.10.1 粉紋法觀察磁疇的理論條件以及粉紋法和磁光效應(yīng)法的實(shí)驗(yàn) 117
8.10.2 磁力顯微鏡(Magnetic force microscope, MFM)觀察磁力固和形貌圖的原理 123
8.10.2.1 基本原理 123
8.10.2.2 針炎和樣品相互作用的探測(cè) 123
8.10.2.3 作用在磁探針上的磁相互作用力 125
8.10.2.4 作用在磁針尖上的非磁性相互作用 125
8.10.2.5 磁力圖和形貌圓的分離 127
8.10.2.6 磁探針 127
8.10.3 觀測(cè)磁疇方法的綜合比較 128
8.11 磁疇照片剪輯 131
習(xí)題 139
參考文獻(xiàn) 139
第9章 磁化過程 142
9.1 磁化和反磁化的概況 142
9.1.1 磁化過程的四個(gè)階段 143
9.1.2 各種磁化曲線、磁滯回線和磁導(dǎo)率等的定義 145
9.1.3 磁化條件 147
9.2 單軸單晶體的磁化過程 150
9.2.1 片形疇的運(yùn)動(dòng)變化 150
9.2.2 片形疇運(yùn)動(dòng)變化的理論分析 152
9.3 三軸單晶體的磁化過程 161
9.3.1 磁疇磁矩的轉(zhuǎn)向決定的磁化曲線 161
9.3.2 封閉疇對(duì)磁化曲線的影響 163
9.4 單晶體磁化過程的普遍理論 170
9.4.1 計(jì)算單晶體磁化曲線的理論原則 170
9.4.2 Fe單晶體的(001)面上的磁化曲線 171
9.4.3 Ni單晶體的(110)面上的磁化曲線 175
9.5 多晶體的磁化 疇壁移動(dòng)的阻力(釘扎) 182
9.5.1 內(nèi)應(yīng)力阻礙疇壁的運(yùn)動(dòng) 182
9.5.2 摻雜阻礙疇壁的運(yùn)動(dòng) 183
9.5.3 彌散磁場(chǎng)阻礙疇壁的運(yùn)動(dòng) 183
9.5.4 材料的非均勻區(qū)阻礙疇壁的運(yùn)動(dòng) 184
9.5.5 疇壁移動(dòng)的平衡條件 185
9.6 可逆壁移過程決定的起始磁化率 188
9.6.1 摻雜阻礙疇壁運(yùn)動(dòng)的壁移磁化（摻雜理論） 188
9.6.2 應(yīng)力阻礙疇璧運(yùn)動(dòng)的壁移磁化(應(yīng)力理論) 191
9.6.2.1 應(yīng)力阻礙180壁的可逆位移 191
9.6.2.2 應(yīng)力阻礙不可逆的180壁移 193
9.6.2.3 應(yīng)力阻礙90壁的移動(dòng) 194
9.7 可逆疇轉(zhuǎn)過程決定的起始磁化率 197
9.7.1 外磁場(chǎng)對(duì)各類磁疇對(duì)稱取向的恒導(dǎo)磁材料 197
9.7.1.1 恒導(dǎo)磁材料的性能 197
9.7.1.2 恒導(dǎo)磁材料內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)磁化過程 199
9.7.2 由磁晶各向異性控制的可逆轉(zhuǎn)動(dòng)磁化 201
9.7.3 應(yīng)力作用下的可逆轉(zhuǎn)動(dòng)磁化 203
9.8 180疇壁的彎曲導(dǎo)致的起始磁化率 204
9.9 磁化過程理論在實(shí)踐中的作用 205
9.9.1 提高軟磁材料技術(shù)磁性的思路 205
9.9.1.1 鐵錐合會(huì)起始磁導(dǎo)率的提高 206
9.9.1.2 軟磁鐵氧體起始磁導(dǎo)率的提高和溫度穩(wěn)定性 208
9.9.1.3 硅鋼片磁性的提高 215
9.9.2 納米晶合金軟磁的磁性和組織結(jié)構(gòu) 219
9.9.2.1 納米晶軟磁合金的磁特性 219
9.9.2.2 納米晶軟核合金的組織結(jié)構(gòu) 221
9.9.2.3 納米晶軟磁合會(huì)優(yōu)異磁性的理論解釋 222
9.10 不可逆磁化過程 227
9.10.1 不可逆壁移磁化 227
9.10.1.1 內(nèi)應(yīng)力作用下的不可逆壁移 228
9.10.1.2 摻雜物作用下的不可逆壁移 230
9.10.2 不可逆轉(zhuǎn)動(dòng)磁化 232
9.11 多晶磁性材料在強(qiáng)磁場(chǎng)下的磁化曲線一一趨近飽和定律 238
習(xí)題 243
參考文獻(xiàn) 245
第10章 反磁化過程 246
10.1 引言 246
10.2 應(yīng)力和摻雜阻礙疇壁不可逆移動(dòng)決定的矯頑力 249
10.2.1 應(yīng)力阻礙疇壁不可逆移動(dòng)決定的矯頑力 249
10.2.2 摻雜阻礙疇壁不可逆移動(dòng)決定的矯頑力 252
10.2.3 內(nèi)應(yīng)力和摻雜引起的彌散磁場(chǎng)對(duì)矯頑力的貢獻(xiàn) 253
10.3 磁矩不可逆轉(zhuǎn)向決定的矯頑力 255
10.3.1 磁晶各向異性控制的矯頑力 255
10.3.2 形狀各向異性控制的矯頑力 260
10.3.3 單疇顆粒集合體的矯頑力 262
10.3.4 單疇顆粒內(nèi)磁矩的一致和非一致轉(zhuǎn)向 266
10.4 由反磁化核的形成和長(zhǎng)大決定的矯頑力 270
10.4.1 觀測(cè)反磁化核成長(zhǎng)的裝置 271
10.4.2 發(fā)動(dòng)場(chǎng)理論 273
10.5 考慮缺陷作用的矯頑力新理論 278
10.5.1 點(diǎn)缺陷對(duì)疇壁的釘扎決定的矯頑力 280
10.5.2 面缺陷對(duì)疇壁的釘扎決定的嬌頑力 283
10.5.3 在脫溶物或晶體表面上反磁化核的成長(zhǎng)對(duì)矯頑力的影響 291
10.6 永磁體內(nèi)稟矯頑力的經(jīng)驗(yàn)公式和晶粒間的相互作用 298
10.7 窄疇壁與低溫下的特大矯頑力 300
10.7.1 低溫磁硬(度)材料的特征 301
10.7.2 窄疇壁的特點(diǎn) 306
10.7.3 窄疇壁與缺陷的相互作用 308
10.7.4 在RnTm金屬互化物中，無序置換對(duì)窄疇壁的釘扎 310
10.7.5 窄疇壁的熱激活 312
10.8 多晶磁性物質(zhì)內(nèi)自發(fā)磁化強(qiáng)度在空間的分布及剩余磁化強(qiáng)度的計(jì)算和永磁粉易軸的取向度 314
10.8.1 在四種關(guān)鍵的磁化狀態(tài)下 多晶體的自發(fā)磁化強(qiáng)度在空間的分布 314
10.8.2 磁性材料中剩余磁化強(qiáng)度的計(jì)算 316
10.8.3 永磁粉易磁化軸的取向度 323
10.9 永磁性 323
10.9.1 永磁體的特性和應(yīng)用要求 324
10.9.2 獲得最佳永磁性能的理論和思路 327
10.9.3 最佳永磁的一種研制方案一一交換搞合〈自生復(fù)合〉磁體 331
10.10 技術(shù)磁化理論在材料生產(chǎn)中的運(yùn)用 338
10.10.1 理論對(duì)永磁鐵氧體性能改進(jìn)的指導(dǎo) 338
10.10.2 理論對(duì)燒結(jié)NdFeB永磁合金性能提高和工藝改進(jìn)的指導(dǎo) 349
習(xí)題 361
參考文獻(xiàn) 362
第11章 動(dòng)態(tài)磁性、旋磁性及磁性的時(shí)間效應(yīng)、磁有序與其他物性的輯合現(xiàn)象、巨磁電阻 365
11.1 動(dòng)態(tài)磁化過程的現(xiàn)象與本質(zhì) 365
11.2 動(dòng)態(tài)磁化過程中的損耗 366
11.2.1 損耗的經(jīng)驗(yàn)公式和三種損艷的分離 1.366
11.2.2 渦流損耗和集（趨）膚效應(yīng) 371
11.2.3 磁疇結(jié)構(gòu)對(duì)損耗的影響 375
11.3 復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率及電感線圈的品質(zhì) 382
11.3.1 復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率、損耗因數(shù) 382
11.3.2 線圈的品質(zhì)因數(shù)Q 384
11.3.3 磁導(dǎo)率的頻散、截止頻率、常數(shù) 385
11.3.4 失真因數(shù)(波形變形系數(shù)) 386
11.4 疇壁的動(dòng)態(tài)性質(zhì) 388
11.4.1 疇壁的運(yùn)動(dòng)方程及壁移導(dǎo)致的復(fù)數(shù)磁化率 389
11.4.2 疇壁動(dòng)態(tài)移動(dòng)導(dǎo)致的磁譜、疇壁共振 392
11.5 旋磁性及鐵磁共振 394
11.5.1 磁矩一致進(jìn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程 395
11.5.2 張量磁導(dǎo)(化)率 396
11.5.3 鐵磁共振 398
11.6 磁黏滯性 401
11.6.1 磁黏滯性的唯象理論 402
11.6.2 磁黏滯性唯象理論的發(fā)展 407
11.6.3 目前的理論無法說明的特例 410
11.6.4 磁黏滯性機(jī)理的簡(jiǎn)要說明 411
11.7 磁導(dǎo)率的減落 412
11.8 磁有序與其他物性的耦合現(xiàn)象 415
11.8.1 磁熱效應(yīng) 415
11.8.2 磁彈效應(yīng) 418
11.8.3 磁光效應(yīng) 420
11.8.4 磁電效應(yīng) 421
11.9 強(qiáng)磁金屬合金及多層結(jié)構(gòu)中的巨磁電阻 423
11.9.1 引言 423
11.9.2 正常磁電阻 423
11.9.3 鐵磁金屬的電阻率與磁電阻 424
11.9.4 多層結(jié)構(gòu)中的巨磁電阻 427
11.9.5 自旋相關(guān)散射 雙電流模型 439
11.9.6 多層膜巨磁電阻的機(jī)制 441
習(xí)題 445
參考文獻(xiàn) 446
第12章 鐵磁性的元磁化、磁宏觀量子效應(yīng)、制米磁性、物質(zhì)碰性和磁性材料的分類 451
12.1 元磁化:一塊疇壁和一個(gè)單疇的電磁特性 451
12.1.1 導(dǎo)言 451
12.1.2 一塊疇壁移動(dòng)的特性 453
12.1.3 一個(gè)單疇粒子內(nèi)磁狀態(tài)變化的特性 463
12.2 磁性的宏觀量子效應(yīng) 469
12.2.1 概述 469
12.2.2 磁宏觀量子效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 471
12.2.3 磁宏觀量子效應(yīng)的理論簡(jiǎn)介 478
12.2.4 結(jié)語(yǔ) 483
12.3 納米磁性 483
12.3.1 界面上的交換耦合 484
12.3.2 薄膜 490
12.3.3 納米粒子、納米線 493
12.3.4 納米磁性材料舉例 495
12.3.5 量子點(diǎn)和分子磁體 498
12.4 物質(zhì)磁性的分類簡(jiǎn)介 499
12.4.1 抗磁性 501
12.4.2 順磁性和超順磁性 503
12.4.3 反鐵磁性 506
12.4.4 亞鐵磁性 507
12.4.5 鐵磁性 508
12.5 磁性材料的分類及其他 509
12.5.1 磁性材料的類別 511
12.5.2 軟磁金屬(含金)材料的結(jié)構(gòu) 1.512
12.5.3 軟磁鐵氧體的分類 515
12.5.4 永磁材料實(shí)例 517
12.5.5 矩磁性 524
12.5.6 磁記錄 538
習(xí)題 547
參考文獻(xiàn) 548
第13章 磁路設(shè)計(jì)原理 552
13.0 導(dǎo)言 552
13.0.1 磁路與電路的異同、磁力應(yīng)用工程 552
13.0.2 磁路與電路術(shù)語(yǔ)、定律、公式的對(duì)比 553
13.0.3 磁路設(shè)計(jì)和計(jì)算的任務(wù) 553
13.0.4 磁路結(jié)構(gòu)與磁體性能的關(guān)系 553
13.0.5 磁路的歐姆定律 554
13.0.6 退磁曲線和回復(fù)曲線的近似計(jì)算 555
13.1 理想的靜態(tài)磁路及永磁體的選擇 558
13.1.1 用漏磁系數(shù)法的設(shè)計(jì)原則 558
13.1.2 磁路設(shè)計(jì)的兩個(gè)基本方程 558
13.1.3 從磁體性筒、尺寸和氣隙尺寸求氣隙磁通 559
13.1.4 磁路結(jié)構(gòu)的利用系數(shù) 560
13.1.5 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇磁體性能、尺寸及在磁路中的位置、方式的原則 560
13.2 實(shí)際的靜態(tài)磁路 562
13.2.1 實(shí)際磁路的兩個(gè)基本方程 562
13.2.2 用磁導(dǎo)法計(jì)算漏磁系數(shù) 562
13.2.3 計(jì)算磁導(dǎo)的原理 563
13.2.4 磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 567
13.2.5 靜態(tài)磁路設(shè)計(jì)的一般步驟 568
13.2.6 用磁導(dǎo)法設(shè)計(jì)靜態(tài)磁路實(shí)例 573
13.2.7 用漏磁系數(shù)設(shè)計(jì)磁路的另外方法 576
13.2.8 用自退磁現(xiàn)象設(shè)計(jì)磁路 584
13.3 磁的吸引力與排斥力 592
13.3.1 磁力的計(jì)算 593
13.3.2 兩塊永磁體的吸引力 594
13.3.3 兩塊永磁體的排斥力, 596
13.3.4 磁懸浮軸承中磁體的排斥力的計(jì)算 596
13.4 動(dòng)態(tài)磁路 602
13.4.1 回復(fù)曲線、回復(fù)磁導(dǎo)率與有用回復(fù)能量 602
13.4.2 有用回復(fù)能量與機(jī)械功的關(guān)系 607
13.4.3 動(dòng)態(tài)磁路的設(shè)計(jì)舉例 607
13.5 空心線圈和鐵芯線圈的磁路設(shè)計(jì) 619
13.5.1 引言 619
13.5.2 空心單個(gè)線圈的具體設(shè)計(jì) 624
13.5.3 空心組合錢圈的設(shè)計(jì) 629
13.5.4 鐵芯線圈的設(shè)計(jì) 635
習(xí)題 647
參考文獻(xiàn) 648
附錄 650
附表I 磁學(xué)基本公式在SI (MKSA) 制和CGS 制中的表示 650
附表Ⅱ 主要磁學(xué)量在兩種單位制中的換算表 651
附表Ⅲ 常用物理常數(shù)表 652
附表Ⅳ 一些磁性物質(zhì)(材料)的結(jié)構(gòu)、屬性、交換作用、磁性電子和內(nèi)稟磁性 653
名詞索引 655
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緒論
第1章 物質(zhì)的抗磁性和順磁性
1.1 原子的殼層結(jié)構(gòu)及其磁性
1.2 物質(zhì)的抗磁性
1.3 物質(zhì)的順磁性
1.4 順磁性量子理論
1.5 晶場(chǎng)作用和軌道角動(dòng)量?jī)鼋Y(jié)
1.6 磁晶各向異性微觀機(jī)制簡(jiǎn)介
第2章 自發(fā)磁化的唯象理論
2.1 鐵磁性的基本特點(diǎn)和基本現(xiàn)象
2.2 鐵磁性自發(fā)磁化的唯象理論
2.3 “分子場(chǎng)”理論的改進(jìn)和發(fā)展
2.4 反鐵磁性“分子場(chǎng)”理論
2.5 亞鐵磁性唯象理論
2.6 磁結(jié)構(gòu)的多樣性
第3章 自發(fā)磁化的交換作用理論
3.1 交換作用的物理圖像
3.2 海森伯交換模型
3.3 間接交換作用
3.4 稀土金屬自發(fā)磁化理論
3.5 非晶態(tài)金屬合金的自發(fā)磁化
第4章 自旋波理論
4.1 自旋波的物理圖像
4.2 自旋波的半經(jīng)典理論
4.3 自旋波的量子力學(xué)處理
4.4 鐵磁體在低溫下的熱力學(xué)性質(zhì)
4.5 H-P自旋波理論與自旋波相互作用
4.6 反鐵磁體和亞鐵磁體中的自旋波
4.7 磁偶極作用下的自旋波色散譜
4.8 體非均勻體系中的自旋波
4.9 自旋波的實(shí)驗(yàn)研究
4.10 非晶態(tài)合金的自旋波
第5章 金屬磁性的能帶模型理論
5.1 能帶模型的物理圖像
5.2 能帶(巡游電子)模型和磁性解
5.3 過渡金屬合金的磁性
5.4 半金屬能帶結(jié)構(gòu)和磁性
第6章 格林函數(shù)方法
6.1 預(yù)備知識(shí)
6.2 格林函數(shù)與關(guān)聯(lián)函數(shù)
63 S=1/2鐵磁體系的磁化強(qiáng)度
6.4 不同溫度范圍的磁特性