本书为“低维材料与器件丛书”之一。随着低维磁性材料的制备、表征和相关理论研究等方面突飞猛进的发展，将本领域的最新成果及时梳理和总结已成为磁性材料和磁学学科发展的必然需求。本书正是在这一背景下应运而生的，并基于作者多年在低维磁性材料领域的科研工作，结合国内外的最新研究成果，力图系统深入地分析和介绍低维磁性材料的研究现状和发展趋势。全书涵盖了磁性材料的磁学基础知识、特性、分类与应用以及低维磁性材料的基本特性、制备方法、微结构表征。在此基础上，重点介绍了低维永磁材料、低维软磁材料、低维磁记录材料和自旋电子学相关的多种低维磁性材料。
样章试读
目录
- 目录
总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 磁性材料概述 1
1.1.1 磁学和磁性材料的基础知识 1
1.1.2 物质磁性的起源 2
1.1.3 物质的基本磁性 3
1.1.4 磁性材料的应用 5
1.2 磁性材料的特性 7
1.2.1 铁磁性材料的各种能量 7
1.2.2 铁磁性材料的磁畴 9
1.2.3 磁化曲线与磁滞回线 11
1.2.4 磁耦合效应 13
1.3 磁性材料的分类 20
1.3.1 永磁材料 21
1.3.2 软磁材料 23
1.3.3 磁记录材料 25
1.3.4 自旋电子学相关材料 27
1.4 低维磁性材料 29
1.4.1 低维磁性材料概述 29
1.4.2 磁性纳米颗粒 30
1.4.3 准一维磁性纳米材料 37
1.4.4 磁性薄膜 41
1.5 发展与展望 43
参考文献 44
第2章 低维磁性材料的制备 46
2.1 物理制备方法 46
2.1.1 蒸发冷凝法 46
2.1.2 高能球磨法 56
2.1.3 溅射法 61
2.2 化学制备方法 65
2.2.1 微乳液法 66
2.2.2 共沉淀法 68
2.2.3 热分解法 69
2.2.4 液相还原法 74
2.2.5 水热法与溶剂热法 78
2.2.6 溶胶-凝胶法 81
参考文献 84
第3章 低维磁性材料的微结构表征 90
3.1 晶体结构表征 90
3.1.1 X射线衍射 90
3.1.2 中子衍射 91
3.1.3 正电子湮没 91
3.1.4 同步辐射 92
3.2 显微组织结构表征 92
3.2.1 光学显微镜 92
3.2.2 扫描电子显微镜 93
3.2.3 多功能扫描探针显微镜 94
3.2.4 透射电子显微镜 95
3.2.5 质谱 96
3.2.6 能量色散X射线光谱 97
3.3 电子显微结构表征 97
3.3.1 洛伦兹电子显微镜 97
3.3.2 电子能量损失谱 98
3.3.3 X射线光电子能谱 99
3.3.4 磁圆二色性 100
3.4 磁学性质表征 100
3.4.1 振动样品磁强计 100
3.4.2 超导量子干涉器件 101
3.4.3 综合物性测量系统 102
3.5 光学性质表征 102
3.5.1 荧光光谱 102
3.5.2 紫外-可见及红外吸收光谱 103
3.5.3 拉曼光谱 104
3.5.4 电感耦合等离子体原子发射光谱 104
3.5.5 瞬态光谱 105
参考文献 106
第4章 永磁材料 107
4.1 永磁纳米材料 107
4.1.1 化学法制备永磁纳米材料的结构与性能 107
4.1.2 物理法制备永磁纳米颗粒及纳米片的结构与性能 133
4.1.3 展望 142
4.2 永磁纳米薄膜 142
4.2.1 Nd-Fe-B薄膜 142
4.2.2 Nd-Fe-B/α-Fe双相纳米晶薄膜 151
参考文献 161
第5章 软磁材料 171
5.1 软磁材料简介 171
5.2 软磁材料中的各向异性磁电阻 172
5.2.1 软磁材料中各向异性磁电阻概述 172
5.2.2 软磁材料中各向异性磁电阻理论 179
5.2.3 软磁材料中各向异性磁电阻的实验研究 188
5.3 软磁性多层膜 191
5.3.1 磁性多层膜 191
5.3.2 软磁性自旋阀 196
5.3.3 软磁性隧道结 200
5.4 软磁性颗粒薄膜 205
5.4.1 软磁性金属-非磁性金属颗粒薄膜 205
5.4.2 软磁性金属-绝缘体颗粒薄膜 208
5.4.3 软磁性金属-碳基材料中的磁电阻效应 211
5.4.4 软磁性金属-氧化物宽带半导体复合薄膜中的磁电阻效应 213
5.4.5 一种典型低维软磁材料-Fe4N薄膜 214
5.5 软磁材料的纳米点接触 241
参考文献 243
第6章 磁记录材料 247
6.1 引言 247
6.2 磁记录发展历程 248
6.3 磁记录介质的主要参量 251
6.3.1 矩形比和开关场分布 251
6.3.2 矫顽力处回线斜率 251
6.3.3 磁晶各向异性 252
6.3.4 单畴临界尺寸 253
6.3.5 超顺磁临界尺寸 253
6.3.6 磁相互作用 254
6.3.7 晶粒大小的分布和热涨落 255
6.4 水平磁记录介质 255
6.5 垂直磁记录介质 258
6.6 L10-FePt材料 262
6.6.1 L10-FePt材料的性质 262
6.6.2 L10-FePt材料的制备方法 263
6.6.3 L10-FePt磁记录材料的研究进展 266
6.7 交换耦合磁记录介质 272
6.8 热辅助磁记录技术 273
6.9 图形化磁记录介质 274
6.10 其他磁记录技术 278
6.11 磁头及磁头材料 278
6.11.1 磁头 278
6.11.2 磁头材料 280
6.12 磁记录发展前景及总结 284
参考文献 285
第7章 自旋电子学 293
7.1 自旋电子学概述 293
7.2 巨磁电阻效应·隧道磁电阻效应 293
7.3 自旋转移力矩和自旋轨道力矩效应 304
7.3.1 自旋转移力矩效应 304
7.3.2 自旋轨道力矩效应 308
7.4 半导体和金属基自旋注入、调控及探测 323
7.5 自旋电子学与其他学科的交叉 334
7.5.1 自旋卡诺电子学 334
7.5.2 自旋光电子学 336
参考文献 338
关键词索引 344
京公网安备 11010102004214号