铁磁学 上 第2版PDF电子书下载

上册 1

绪论 1

参考文献 5

第1章 物质的抗磁性和顺磁性 6

1.1 原子的壳层结构及其磁性 6

1.1.1 原子的壳层结构 6

1.1.2 原子磁性及其磁矩的大小 12

1.1.3 洪德法则 16

1.2 物质的抗磁性 18

1.2.1 抗磁性的基本实验事实 19

1.2.2 正常抗磁性的理论解释 22

1.2.3 金属中电子的抗磁性 25

1.2.4 反常抗磁性的简单介绍 29

1.3 物质的顺磁性 31

1.3.1 顺磁性的实验规律和数据 31

1.3.2 顺磁性朗之万理论 34

1.3.3 顺磁盐中金属离子的磁性 37

1.3.4 金属中电子的顺磁性 40

1.4 顺磁性量子理论 44

1.4.1 哈密顿量 44

1.4.2 顺磁磁化率 45

1.4.3 与温度有关的顺磁磁化率 46

1.4.4 讨论三个具体情况下式（1.82）的结果 49

1.5 晶场作用和轨道角动量冻结 50

1.5.1 轨道角动量冻结的物理图像 50

1.5.2 晶体对称性和晶场类型 53

1.5.3 晶场作用下3d电子的能级分裂 60

1.5.4 轨道角动量冻结 68

1.6 磁晶各向异性微观机制简介 73

1.6.1 磁晶各向异性的宏观表述 74

1.6.2 各种对称结构晶体电场的数学表示和能级分裂 75

1.6.3 过渡金属中d电子的能级结构 86

1.6.4 自旋-轨道耦合和自旋算符 88

1.6.5 氧化物中3d金属Fe3＋和合金中稀土离子的磁晶各向异性 97

习题 106

参考文献 106

附录 108

第2章 自发磁化的唯象理论 112

2.1 铁磁性的基本特点和基本现象 112

2.1.1 铁磁物质的基本特点 112

2.1.2 铁磁物质中的基本现象 118

2.2 铁磁性自发磁化的唯象理论 124

2.2.1 铁磁性的“分子场”理论 124

2.2.2 “分子场”的本质，高、低温下自发磁化强度与温度的关系 129

2.2.3 转变温度附近的比热反常现象 134

2.3 “分子场”理论的改进和发展 135

2.3.1 海森伯模型和外斯分子场 136

2.3.2 小口理论 137

2.4 反铁磁性“分子场”理论 142

2.4.1 反铁磁性的定域分子场理论 143

2.4.2 反铁磁性消失的温度——奈尔温度TN的求得 145

2.4.3 温度高于奈尔温度时的性能 146

2.4.4 温度低于奈尔温度时的性能 148

2.4.5 定域分子场理论与实验的比较 153

2.5 亚铁磁性唯象理论 158

2.5.1 亚铁磁性的特点 159

2.5.2 奈尔亚铁磁性分子场理论 161

2.5.3 三角形亚铁磁性磁结构 172

2.6 磁结构的多样性 172

2.6.1 磁结构的几种类型 172

2.6.2 非晶态稀土合金的非共线磁结构 174

习题 176

参考文献 177

第3章 自发磁化的交换作用理论 180

3.1 交换作用的物理图像 181

3.1.1 氢分子交换模型 181

3.1.2 基态能量和电子自旋取向的关系 184

3.2 海森伯交换模型 186

3.2.1 氢分子交换模型的推广 186

3.2.2 狄拉克矢量模型方法 188

3.2.3 讨论A＞0的条件 189

3.2.4 自发磁化与温度的关系 191

3.3 间接交换作用 193

3.3.1 间接交换作用的物理图像 194

3.3.2 半定量分析 195

3.3.3 间接交换作用的理论简介 198

3.3.4 交换作用的半经验规则 205

3.3.5 亚铁磁性物质的间接交换作用 210

3.3.6 钙钛矿结构氧化物和双交换作用 213

3.4 稀土金属自发磁化理论 220

3.4.1 RKKY理论的物理图像 221

3.4.2 RKKY理论简介 221

3.4.3 稀土金属自发磁化的多样性 225

3.5 非晶态金属合金的自发磁化 228

3.5.1 非晶态合金自发磁化的实验结果 229

3.5.2 海森伯交换模型和分子场理论 230

3.5.3 Handrich平均值近似理论 231

3.5.4 非晶态稀土合金的磁结构和磁性 234

习题 239

参考文献 239

第4章 自旋波理论 243

4.1 自旋波的物理图像 244

4.2 自旋波的半经典理论 246

4.3 自旋波的量子力学处理 249

4.3.1 基态 250

4.3.2 局域在一个格点上的自旋翻转态 250

4.3.3 第一激发态的本征解 251

4.3.4 几个简单的特例 252

4.3.5 近独立近似下的自旋波总能量 253

4.3.6 近饱和近似下自旋波的玻色性 254

4.4 铁磁体在低温下的热力学性质 254

4.4.1 自发磁化强度的T3/2定律 255

4.4.2 铁磁体在低温下的比热 257

4.4.3 对长波近似的修正 258

4.5 H-P自旋波理论与自旋波相互作用 258

4.5.1 自旋偏差算符 259

4.5.2 自旋偏差算符表象中的哈密顿量 260

4.5.3 自旋波算符表象中的哈密顿量 261

4.5.4 自旋偏差算符的玻色性 262

4.5.5 自旋波的相互作用 263

4.6 反铁磁体和亚铁磁体中的自旋波 266

4.7 磁偶极作用下的自旋波色散谱 272

4.8 体非均匀体系中的自旋波 279

4.9 自旋波的实验研究 283

4.9.1 用共振方法研究自旋波 283

4.9.2 散射方法测量自旋波 287

4.10 非晶态合金的自旋波 293

4.10.1 非晶态金属合金的低温磁性 293

4.10.2 非晶态金属合金的自旋波色散关系 294

4.10.3 晶态和非晶态铁磁体中自旋波劲度系数实验结果的比较 294

习题 298

参考文献 299

附录 300

第5章 金属磁性的能带模型理论 302

5.1 能带模型的物理图像 304

5.1.1 过渡金属3d、4s电子的能带结构 304

5.1.2 能带理论对铁磁性自发磁化的解释 306

5.1.3 Fe，Co，Ni能带的具体计算结果 307

5.2 能带（巡游电子）模型和磁性解 310

5.2.1 Hubband能带模型（又称赫巴德哈密顿量） 311

5.2.2 斯托纳能带模型 313

5.2.3 磁性和非磁性的条件 314

5.2.4 自发磁化与温度的关系 321

5.2.5 电子交换-关联势χa 323

5.2.6 dl-di交换极化模型 324

5.3 过渡金属合金的磁性 327

5.3.1 合金中基质元素能带的变化 328

5.3.2 基质元素中的费米能级 330

5.3.3 杂质原子对正、负带的影响 330

5.4 半金属能带结构和磁性 332

5.4.1 Heusler磁性合金的能带结构 335

5.4.2 氧化物型半金属合金的磁性和能带结构 342

5.4.3 铁磁性半金属合金化合物特性的实验测量 347

参考文献 350

第6章 格林函数方法 354

6.1 预备知识 355

6.1.1 系综 355

6.1.2 正则系综 356

6.1.3 狄拉克δ函数 356

6.1.4 阶跃函数θ（t） 358

6.1.5 三种绘景 359

6.2 格林函数与关联函数 361

6.2.1 问题的提出 361

6.2.2 格林函数 362

6.2.3 关联函数 362

6.2.4 傅里叶变换 363

6.2.5 谱定理和色散关系 364

6.2.6 格林函数的运动方程 365

6.3 S＝1/2铁磁体系的磁化强度 365

6.3.1 运动方程 366

6.3.2 时间傅里叶变换 367

6.3.3 空间傅里叶变换 367

6.3.4 计算关联函数 368

6.3.5 自发磁化强度 369

6.4 不同温度范围的磁特性 370

6.4.1 实验规律 370

6.4.2 低温下的自发磁化 371

6.4.3 相变点附近的自发磁化 371

6.4.4 顺磁相的磁化率 373

6.4.5 任意自旋的铁磁体系 375

参考文献 376

附录 377

一、几个常用磁学单位的由来和换算 377

二、磁学中常用的磁学量单位和量纲 379

三、常用磁学量SI单位和CGS单位的换算 379

四、几种能量单位之间的换算 380

名词索引 381