先进磁性材料手册第4卷 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:（美）塞尔米厄刘义（美）沙因多

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2005-06-01

价格:110.0

装帧:简裝本

isbn号码:9787302089247

丛书系列:

图书标签:

磁性材料
先进材料
手册
磁学
材料科学
物理学
工程学
第四卷
参考书
科技

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具体描述

本书的目的是对磁性材料研究的新近进展提供一种全面的理解。本书共分四卷，每一卷集中论述一个具体的研究领域。每一章首先对该章的基本概念和重要观念进行阐述，然后从实验和理论方面进行详细地说明，最后介绍该领域的发展前景以及新的思想。书中提供了详尽的参考文献，可供研究人员参考。磁性材料的性能变化范围很大有着不同的应用。本卷收集硬磁材料，软磁材料，磁记录材料，磁感应材料等的制作加工，性能及应用的最新成果，阐

《现代半导体器件物理与工艺》内容简介本书全面深入地探讨了现代半导体器件的物理基础、设计原理、先进制造工艺及其在集成电路（IC）领域中的关键应用。全书结构严谨，内容详实，旨在为电子工程、微电子学、材料科学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一份系统且前沿的参考资料。第一部分：半导体物理基础与能带理论本部分从量子力学的基本原理出发，深入阐述了半导体材料的晶体结构、能带理论及其在不同掺杂情况下的电学特性。第一章：半导体材料的基本性质晶体结构与缺陷分析：深入探讨硅、锗及其 III-V族、II-VI族化合物半导体的晶格常数、位错、间隙原子和空位等缺陷对电子性能的影响。电子的能带结构：详细分析价带、导带、禁带宽度（Band Gap）的概念，区分直接带隙和间接带隙半导体的特性。费米能级与载流子浓度：基于统计力学，推导本征和掺杂半导体中电子和空穴的浓度分布，讨论室温及非平衡条件下的费米能级移动。第二章：载流子输运机制漂移与扩散：系统阐述电场作用下的漂移运动和浓度梯度引起的扩散运动，推导欧姆定律的微观基础。载流子迁移率：分析晶格振动（声子散射）、杂质电离散射对电子和空穴迁移率的影响，介绍高温和低温下的迁移率模型。复合与产生过程：详细讨论辐射复合、俄歇复合（Auger Recombination）和 Shockley-Read-Hall (SRH) 复合机制，这对光电器件和功率器件的效率至关重要。第二部分：基本半导体器件原理与建模本部分聚焦于构成现代电子系统的核心元件——二极管和场效应晶体管（FET）的物理机制、I-V特性曲线的推导与工程模型。第三章：PN结与二极管 PN结的形成与平衡态：分析外延结、扩散结的势垒高度、内建电场和空间电荷区（耗尽区）的形成过程。二极管的偏置特性：详细推导正向和反向偏置下的电流-电压（I-V）特性，包括低注入和高注入水平下的修正模型。特殊二极管：介绍肖特基势垒二极管（SBD）、齐纳二极管（Zener Diode）、变容二极管（Varactor）的工作原理及其应用限制。第四章：双极性晶体管（BJT） BJT的结构与工作区：讲解NPN和PNP结构，重点分析基极电流的扩散-漂移机制，定义放大、饱和、截止和反向工作区。 Ebers-Moll模型与混合$pi$模型：推导并详细解释经典的Ebers-Moll模型，进而介绍用于高频电路分析的混合$pi$模型，包括过渡频率 $f_T$ 和最大振荡频率 $f_{max}$ 的计算。第五章：金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET） MOS结构物理：深入分析理想MOS电容器的C-V特性曲线，解释阈值电压 ($V_{th}$) 的确定因素，包括费米能级、氧化层电荷和表面态密度。 MOSFET的I-V特性：详细推导亚阈值区（Subthreshold）、线性区（Linear/Triode）和饱和区（Saturation）的电流方程，分析载流子速度饱和效应。短沟道效应分析：探讨沟道长度调制（Channel Length Modulation）、DIBL（Drain-Induced Barrier Lowering）等对短沟道器件性能的影响，并介绍减轻这些效应的结构设计方法。第三部分：先进集成电路技术与制造工艺本部分着眼于现代集成电路（IC）的制造流程，从晶圆制备到互连技术，强调先进工艺对器件性能和良率的决定性作用。第六章：晶圆制备与薄膜沉积硅晶圆的生长与加工：介绍CZ法和FZ法单晶硅生长，以及外延生长的工艺控制。薄膜技术：详细讲解热氧化（Dry/Wet Oxidation）的动力学，化学气相沉积（CVD，包括PECVD、LPCVD）和物理气相沉积（PVD，如溅射、蒸镀）的原理、优缺点及其在介质层和金属层沉积中的应用。第七章：掺杂技术与离子注入热扩散：阐述硼、磷、砷等掺杂剂在高温下的扩散机制，包括固溶度限制和结深控制。离子注入技术：作为现代IC制造的主流技术，本书详细介绍离子源、加速器、扫描系统，重点分析注入剂量、能量对损伤和激活率的影响，以及后续的退火工艺（如快速热退火RTA）。第八章：光刻与刻蚀技术光刻工艺的精度控制：系统介绍光刻系统的关键参数（分辨率、对比度、套刻精度），深入探讨深紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻机的成像原理与掩模（Mask）技术。刻蚀技术：区分干法刻蚀（Plasma Etching，如反应离子刻蚀RIE、深反应离子刻蚀DRIE）和湿法刻蚀的机理、特点。重点分析各向异性刻蚀的实现，如Bosch工艺在深硅刻蚀中的应用。第九章：先进结构与未来器件 FinFET与超薄体SOI：分析平面MOSFET的局限性，详细介绍鳍式场效应晶体管（FinFET）的优越静电控制能力和三维结构设计，以及绝缘体上硅（SOI）技术在降低寄生电容和提高速度方面的作用。新兴器件概念：对隧道场效应晶体管（TFET）、铁电存储器（FeRAM）以及二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在下一代电子器件中的潜力进行展望和初步分析。总结本书将理论分析与实际工程应用紧密结合，不仅提供了扎实的物理学基础，更涵盖了当代半导体制造工艺中的核心技术。通过对这些内容的深入学习，读者将能够深刻理解当前微电子技术的发展脉络，并具备解决复杂器件设计与制造问题的能力。

作者简介

Foreword

Preface

List of Contributors

1 Recent Developments in High-Temperature Permanent Magnet Materials

1.1 Introduction1

1.1.1 Requirement for High|Temperature Permanent Magnet Materials1

1.1.2 Review of Conventional Permanent Magnet Materials1

1.2 Candidate Alloy System for High|Temperature Permanent Magnet Materials4

1.3 New Sm2Co17|Based High|Temperature Permanent Magnet Materials7

1.3.1 Effects of Compositions on High|Temperature Intrinsic Coercivity of Sm2

|TM17 Permanent Magnets7

1.3.2 Magnetic Properties of New Sm2Co17|Based High|Temperature Permanent

Magnet Materials13

1.3.3 Dynamic Characterizations of New High|Temperature Permanent Magnets16

1.3.4 Long|Term Thermal Stability of New High|Temperature Permanent Magnets19

1.3.5 Microstructure and Crystal Structure21

1.3.6 Coercivity in Sm2|TM17|Type Permanent Magnets23

1.4 New Approach to Calculate Temperature Coefficients of Magnetic Properties35

1.5 SmCo7|Type Permanent Magnets38

1.6 Temperature Compensated Rare Earth Permanent Magnets and Modeling of

Temperature Coefficient of Magnetization39

1.7 Other High|Temperature Permanent Magnet Materials and Furture Perspective46

References47

2 New Rare|Earth Transition|Metal Intermetallic Compounds and Metastable Phases

for Permanent Magnetic Materials50

2.1 Introduction50

2.1.1 Overview of Structures 51

2.2 Experimental Processing54

2.2.1 Melting 54

2.2.2 Mechanical Alloying/Milling55

2.2.3 Rapid Quenching 55

2.2.4 HDDR55

2.2.5 Solid|State Reaction56

2.2.6 Solid|Gas Reaction56

2.2.7 Sputtering56

2.3 New Intermetallic Compounds57

2.3.1 R(Fe,T,X)12(X=B,C)57

2.3.2 R2Fe14BNδ59

2.3.3 R6Fe13-xM1+x61

2.3.4 R3T29Si4B1061

2.4 Metastable Phases64

2.4.1 RFe564

2.4.2 RT7 (T=Fe,Co,Ti,etc.)65

2.4.3 RT7Nδ68

2.4.4 R|Fe|C72

2.4.5 Nd2Fe14BNδ74

2.4.6 RFe1275

2.5 Discussion 76

2.6 Conclusions 79

References 803 Magnetic Properties and Interstitial Atom Effects in the R(Fe,M)12

4 Nanocrystalline Soft Magnetic Materials and Their Applications124

5 Spin|Density Waves and Charge|Density Waves in Cr Alloys159

6 New Magnetic Recording Media211

7 Magneto|Optical Properties of Nanostructured Media241

8 Magnetoresistive Recording Heads271

9 Magnetic Random Access Memories for Computer Data Storage292

10 Magnetoresistive Thin Film Materials and Their Device Applications307

11 Nano|Structural Magnetoelastic Materials for Sensor Applications339

12 Soft Magnetic Films and Wires for Magnetic Field Sensors380

13 Microwave Permeability of Magnetic Films414

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这部关于先进磁性材料的著作，虽然厚重，但其深度和广度实在令人惊叹。我尤其欣赏作者在材料制备工艺上的详尽论述，简直就是一本实战手册。从薄膜沉积到烧结技术，每一步骤的参数控制、可能遇到的缺陷以及对应的解决策略，都写得如同亲历者一般细致入微。我记得有一次在尝试优化一种新型铁氧体时，卡在了晶界扩散速率的问题上，查阅了手头好几本教科书都不得要领，直到翻到这本书的某一章，关于高频应用下晶界相的形成与控制的讨论，一下子点醒了我。作者不仅提供了理论模型，还结合了最新的实验数据和原子力显微镜（AFM）的表征结果，使得那些抽象的物理化学过程变得可视化和可操作。特别是对于纳米结构磁性材料的章节，对自旋电子学领域的最新进展进行了梳理，为我接下来的研究方向提供了坚实的基础和清晰的路线图。这本书绝对不是那种只停留在概念介绍的入门读物，它要求读者具备一定的材料科学和固体物理背景，但对于愿意深入钻研的工程师和研究人员来说，它就是一本不可多得的宝典，甚至可以作为高级研究生课程的指定参考书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到这本书时，我有点被其晦涩的专业术语和复杂的数学公式吓到了，感觉它更像是一本理论物理专著而非“手册”。但当我沉下心来，跟着作者的逻辑链条一步步深入时，才发现这种严谨性恰恰是其价值所在。书中的多章内容专注于磁畴壁动力学在信息存储技术中的应用，特别是斯格明子（Skyrmion）的稳定性和操控机制，这部分内容几乎涵盖了过去五年内该领域最前沿的研究成果。作者对麦克斯韦方程组在非均匀磁场中的应用进行了深入的推导，并且用非常直观的方式解释了诸如朗道-李弗希茨（Landau-Lifshitz）方程如何描述磁矩在皮秒级别上的演化。我个人对其中的热磁记录（HAMR）章节印象最为深刻，书中对位势垒翻转时间（$ au$）的统计学模型分析，精确地预测了当前商业化产品中驱动磁头的最佳工作温度窗口，这种理论与工程实践的完美结合，体现了作者深厚的学术功底。这本书的阅读体验是渐进式的，需要耐心咀嚼，但每一次的“顿悟”都带来了巨大的知识回报。

评分☆☆☆☆☆

对于那些关注材料性能与应用之间桥梁的读者而言，本书的价值简直无法估量。我特别关注的是软磁材料在高效能变压器和电感器中的应用优化。书中有专门的章节详细对比了非晶合金、纳米晶合金与传统坡莫铁在特定频率范围内的损耗特性和磁滞回线形状。作者并未简单地罗列数据，而是深入探讨了造成这些差异的微观机制，比如晶粒尺寸对磁致伸缩系数的影响，以及杂质元素对磁芯损耗（涡流损耗和磁滞损耗）的贡献。更实用的是，书中提供了一系列基于有限元分析（FEA）的仿真案例，展示了如何通过优化材料的堆叠结构和磁屏蔽设计来提升器件的整体效率和抗干扰能力。我曾利用书中的部分经验数据对我们正在开发的某个高频电源模块进行了初步的仿真验证，结果与书中模型的预测高度吻合，这极大地加速了我们从理论到原型开发的过程。这本书真正做到了将“先进材料”的“先进性”转化为“可实现的工程优势”。

评分☆☆☆☆☆

我不得不承认，这本书的排版和图表质量是顶级的，这对于理解复杂的三维结构和相互作用至关重要。比如在描述反铁磁体中复杂的交换耦合机制时，如果仅仅依靠文字描述，很容易混淆各个子晶格之间的自旋指向。然而，本书中的多色三维空间结构图，清晰地标示了Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）矢量场的分布和影响范围，使得理解磁性结构的不对称性变得异常直观。另外，关于稀土永磁材料（如NdFeB）中重稀土元素的梯度分布对其矫顽力的影响，作者不仅提供了TEM截面图，还配有能量色散X射线光谱（EDS）的元素分布图，这对于理解磁性的空间异质性非常关键。作为一名材料表征工程师，我非常依赖这些详实的图谱数据来校准我们的设备，并验证我们对样品内部微观结构的假设。可以说，这本书中的每一张图都蕴含着丰富的信息量，是教科书中难得一见的精良范例。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到振奋的是它对未来新兴磁性技术的洞察力，它不仅仅是对现有技术的总结，更是对未来十年发展方向的深度预判。它花了大篇幅讨论了拓扑绝缘体材料在磁性隧道结中的潜在应用，以及如何利用外场来诱导或消除磁性拓扑相变。对于量子计算领域感兴趣的读者来说，关于马约拉纳费米子在二维磁性材料界面上束缚态的理论预测，提供了许多值得探索的交叉学科研究点。书中对自旋电子学器件的能效评估部分，也远超一般的综述文章水平，它考虑了自旋注入效率、自旋轨道耦合效应以及隧穿势垒的非理想因素。读完这些章节，我感到自己不仅仅是掌握了一门现有技术，而是被引导着去思考下一代信息存储和处理的基础物理原理。这本书的深度和前瞻性，使其成为了一个高价值的、能够持续提供新思维火花的资源。

评分☆☆☆☆☆