第1篇 基础篇 1
第1章 概论 1
1.1 电磁现象 1
1.2 磁性体的种类 9
1.2.1 载磁子 9
1.2.2 有序排列 11
1.2.3 无序排列 17
1.3.1 静态磁性实验 19
1.3 磁性实验 19
1.3.2 动态磁性实验 20
1.3.3 微观磁性实验 20
1.3.4 伴随磁化的实验 21
1.4 磁性和应用 22
1.4.1 软磁材料 22
1.4.2 硬磁材料 23
1.4.3 其他 24
2.1 磁性原子的电子状态 25
2.1.1 过渡金属、稀土金属和锕系金属的定义 25
第2章 磁性理论 25
2.1.2 磁性原子（或离子）的轨道和自旋 34
2.1.3 磁性原子（离子）的磁矩 42
2.2 晶场和电子状态，分子场近似 47
2.2.1 晶体内过渡金属原子（离子）的各种相互作用 47
2.2.2 晶场和d电子的能态 49
2.2.3 晶场中过渡金属d电子的能级 51
2.2.4 d电子的最低项的能级和轨道角动量的冻结 52
2.2.5 自旋轨道相互作用和外磁场的影响 59
2.2.6 强晶场的情形 63
2.2.7 闭壳层（离子实）的抗磁性 66
2.2.8 铁磁性和反铁磁性的分子场理论 67
2.2.9 朗道—贝洛夫的二级相变理论 77
2.3 局域模型（绝缘体）的磁性 78
2.3.1 交换相互作用 78
2.3.2 超交换相互作用 80
2.3.3 齐亚洛欣斯基-守谷相互作用 89
2.3.4 二重交换相互作用 91
2.4.1 点阵类型 94
2.4 局域系统的统计力学 94
2.4.2 海森伯模型，伊辛模型 97
2.4.3 伊辛模型的严格解 99
2.4.4 伊辛模型的近似解 101
2.4.5 海森伯模型的近似解 103
2.4.6 高温展开法 104
2.4.7 临界指数 107
2.4.8 稀释铁磁性 108
2.4.9 自旋波理论 109
2.5.1 过渡金属的能带和状态密度 111
2.4.10 格临函数法 111
2.5 金属磁性的能带理论 111
2.5.2 自旋顺磁磁化率 122
2.5.3 轨道（顺磁）磁化率 125
2.5.4 斯托纳模型及其一般金属铁磁性 127
2.5.5 弱铁磁性 131
2.5.6 交换劲度和自旋波 132
2.5.7 高磁场自旋磁化率 134
2.5.8 能带内电子的交换能 136
2.5.9 自旋密度波 138
2.5.10 合金的电子状态密度 140
2.6 金属中的局域磁矩 141
2.6.1 杂质势和夫里德耳的求和定则 142
2.6.2 局域磁矩的发生 143
2.6.3 s-d相互作用—杂质自旋间的相互作用——传导电子的自旋极化 146
2.6.4 稀释合金中的电阻极小现象（近藤效应） 149
2.6.5 局域自旋的基态 151
3.1.1 空心线圈 154
第3章 静磁现象 154
3.1 磁场的产生 154
3.1.2 超导线圈 157
3.1.3 电磁铁 158
3.1.4 永久磁铁 162
3.1.5 磁屏蔽 163
3.1.6 脉冲磁场 163
3.2.1 利用旋转力的方法 166
3.2.2 利用电磁感应的方法 166
3.2 磁场的测量 166
3.2.3 利用磁化特性的非直线性方法 167
3.2.4 利用由磁场引起的物理变化的方法 167
3.2.5 利用磁共振的方法 169
3.3 磁化强度的测量 169
3.3.1 利用电磁感应的方法 169
3.3.2 利用作用于样品的力的方法 172
3.3.3 利用测量磁化了的样品所产生的磁场的方法 175
4.1.1 磁共振原理 177
第4章 磁共振 177
4.1 磁共振现象 177
4.1.2 自旋运动 178
4.1.3 布洛赫方程 181
4.2 顺磁共振 183
4.2.1 测量 183
4.2.2 克喇末-克朗尼格关系 184
4.2.3 吸收线强度 185
4.2.4 吸收线宽 196
4.2.5 金属内的特殊效应 201
4.3 铁磁共振 202
4.3.1 各向异性的影响 204
4.3.2 弛豫现象 205
4.3.3 张量磁导率 205
4.3.4 铁氧体的g因子 206
4.3.5 巨大各向异性 207
4.3.6 交换相互作用和偶极子相互作用对铁磁共振谱的影响 207
4.3.7 静磁模（Walker模） 209
4.3.8 共振吸收线宽的起源 210
4.3.9 金属的铁磁共振 211
4.3.10 电子跳移导致的Fe2＋，Fe3＋转变及与此有关的弛豫现象 211
4.3.11 慢弛豫 212
4.3.12 快弛豫 214
4.3.13 样品表面粗糙产生的线宽 214
4.3.14 多晶材料的铁磁共振线宽 214
4.3.15 铁磁共振实验中应注意的几个问题 216
4.3.16 磁性薄膜的自旋波共振 218
4.4.1 理论 223
4.4 反铁磁共振 223
4.4.2 磁各向异性强的情形 225
4.4.3 反铁磁体内杂质的自旋共振 226
4.4.4 反铁磁共振实验 226
4.4.5 反铁磁共振的弛豫现象 227
4.5 磁共振的非线性效应 228
4.5.1 顺磁共振饱和现象 228
4.5.2 脉塞 229
4.5.3 脉伐 230
第5章 核磁 235
5.1 原子核与周围电磁场的相互作用 235
5.2 核磁共振原理，测量法 243
5.2.1 原理 243
5.2.2 物质中的核磁共振 243
5.2.3 核磁共振的测量方法 248
5.3 穆斯堡尔效应的原理和测量法 254
5.4 利用穆斯堡尔效应测内磁场和四极矩相互作用 262
5.5 内磁场 270
5.6.1 放射线角分布 273
5.6 其他手段 273
5.6.2 角相关及其他手段 275
5.7 核磁弛豫 277
5.7.1 核磁弛豫 277
5.7.2 核磁弛豫时间测量法 279
5.7.3 核磁弛豫研究的实例 281
第6章 中子衍射 293
6.1 中子衍射的原理和测量法 293
6.2 相干弹性散射 297
6.3 非相干弹性散射 313
6.4 相干准弹性散射 315
6.5 相干非弹性散射 322
6.6 非相干非弹性散射 333
6.7 极化中子散射 337
6.7.1 不测量散射中子偏振度的情形 338
6.7.2 测量偏振度的情形 339
6.7.3 极化中子实验法 341
附录 1公式和数表 343
附录 2MKSA单位和CGS单位的换算表 370
参考文献 372