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出版者:邮电大学

作者:黄盛兰 编

出品人:

页数:104

译者:

出版时间:2007-8

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787563514755

丛书系列:

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磁性材料学原理与应用：从基础理论到前沿技术 第一章 磁性材料的微观基础 本章深入探讨磁性材料的微观结构和基本物理原理。我们将从原子层面的电子组态和磁矩起源入手，系统阐述朗之万理论和布洛赫理论在理解顺磁、抗磁和铁磁现象中的核心作用。重点分析晶格结构、缺陷和杂质对磁性能的影响机制。内容涵盖磁畴理论，详细解析磁畴壁的结构、运动以及磁滞回线的物理意义。此外，本章还将介绍用于表征微观结构的先进实验技术，如透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）在磁性材料研究中的应用。通过对量子力学在磁性起源中的作用进行解析，为后续的宏观性能理解打下坚实的基础。 第二章 铁磁性与软磁材料 本章聚焦于铁磁性材料的宏观特性及其在工程中的应用。内容涵盖磁化过程的三个阶段（初磁化、可逆磁化、不可逆磁化），并详细解析磁滞回线的定量特征，包括矫顽力（$H_c$）、剩磁（$B_r$）和饱和磁感应强度（$B_s$）。我们深入探讨软磁材料的设计原则，主要包括高磁导率和低损耗的要求。重点分析了坡莫合金（Permalloy）、铁氧体以及非晶和纳米晶软磁合金的制备工艺和性能优化策略。特别关注高频应用中涡流损耗和磁致伸缩效应对材料性能的制约，以及如何通过材料结构设计（如晶粒细化和应力消除）进行有效抑制。 第三章 硬磁材料与永磁器件 本章系统讲解硬磁材料的特性、分类和应用。硬磁材料的关键在于获得高矫顽力和高剩余磁感。我们将全面对比和分析铁氧体永磁体、铝镍钴（Alnico）合金和稀土永磁材料（如烧结/粘结钕铁硼（NdFeB）和钐钴（SmCo））的磁学性能曲线、温度稳定性及成本效益。深入探讨各向异性的来源，包括形状各向异性和晶体结构各向异性，及其对矫顽力的决定性影响。本章还包含永磁体在电机、传感器和磁记录等领域中的具体设计规范和失效分析方法。 第四章 磁性薄膜与微纳磁学 本章将研究维度限制效应下磁性材料的特殊行为，重点关注磁性薄膜和纳米结构。内容覆盖磁控溅射、分子束外延（MBE）等薄膜制备技术。对自旋转移矩（STT）、自旋霍尔效应（SHE）以及巨磁阻（GMR）和隧道磁阻（TMR）等重要的自旋电子学效应进行详细的理论推导和应用实例分析。深入探讨界面工程在控制薄膜磁各向异性中的关键作用，并展望斯格明子（Skyrmion）等新奇磁结构在未来存储技术中的潜力。 第五章 磁流体与磁悬浮技术 本章探讨磁性材料在流体动力学和精密机械中的交叉应用。首先介绍磁流体（Ferrofluids）的制备、稳定机理及在密封、阻尼器中的应用。其次，详细阐述磁悬浮技术（Maglev）的物理基础，包括静电悬浮和电磁悬浮的力学分析模型。重点解析电磁铁的设计在实现稳定悬浮和精确控制中的挑战，包括磁路优化和反馈控制策略，并结合实际工程案例讨论悬浮系统的能耗与稳定性。 第六章 高频与特种磁性材料 本章关注在特定工作频率或极端环境下表现优异的特种磁性材料。内容包括： 1. 铁氧体材料：针对微波和毫米波频段，分析居里温度、铁磁共振（FMR）频率与损耗因子，重点讲解如何通过组分调控实现特定频率下的磁性能匹配，用于滤波器和隔离器。 2. 磁弹性材料：分析磁场与机械应力之间的耦合作用（如维氏磁致伸缩），及其在声纳、传感器中的应用。 3. 磁记录材料：探讨高密度记录对磁介质的信噪比（SNR）和稳定化提出的严苛要求，分析了介孔记录技术的发展方向。 第七章 磁性测量与仪器分析 本章介绍用于精确表征磁性材料宏观和微观性能的实验方法和标准。详细介绍振动样品磁力仪（VSM）、超导量子干涉器件磁力仪（SQUID）和托里-史密斯磁力计（Torsion Magnetometer）的工作原理、适用范围及数据处理方法。此外，还将涵盖用于动态磁性能测量的矢量网络分析仪（VNA）结合磁学探头的技术，以及高精度磁场测量的霍尔效应传感器的设计与校准。强调IEC标准和ASTM标准在磁性材料性能评定中的规范性作用。 第八章 磁性材料的制备与后处理工艺 本章侧重于磁性材料从原料到最终成品的工程化过程。内容包括： 1. 粉体制备：湿法化学合成（如溶胶-凝胶法、共沉淀法）和气相合成在制备纳米级粉体中的优势与劣势。 2. 烧结与致密化：讨论液相烧结、热压（HIP）技术对提高材料密度、控制晶粒尺寸和消除孔隙率的关键性影响。 3. 热处理与相变控制：阐述退火、淬火等热处理工艺如何通过改变晶体结构和内部应力场来优化永磁材料的矫顽力或软磁材料的磁导率。 4. 表面工程：介绍磁性材料的涂层技术（如抗氧化、耐磨损涂层）在提升器件可靠性方面的应用。 全书内容紧密围绕磁性材料的物理本质、工程化制备和前沿应用展开，旨在为读者提供一个全面且深入的学术与实践结合的参考体系。

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我注意到这本书在现代电子技术前沿内容的整合上做得相当出色，它没有固步自封于传统的模拟电路和基础数字电路范畴，而是适当地引入了当前工业界热点技术的一些基础概念作为引子。比如，在讨论微控制器（MCU）的应用时，它没有直接陷入复杂的寄存器编程细节，而是侧重于阐述中断机制、定时器和串行通信协议（如I2C和SPI）的基本原理，这些是理解任何现代嵌入式系统工作流的基石。这种“立足经典，展望未来”的编撰思路，使得这本书的知识体系具有更长的生命周期。它避免了成为一本“很快就会过时”的参考书，而是提供了一套能够适应未来技术迭代的基础工具箱。对于渴望紧跟时代脉搏的读者而言，这种前瞻性的内容布局，确保了所学知识不会成为信息孤岛，而是能与当前快速发展的物联网、自动化等领域产生有效的连接和支撑。

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这本书在实际操作指导方面的详尽程度，简直可以用“保姆级”来形容，这对于我们动手能力相对薄弱的群体来说，简直是雪中送炭。它不仅仅罗列了实验步骤，更是对每一步操作背后的安全注意事项和潜在风险进行了细致入微的警示。例如，在进行高压直流电源的调试环节，作者不仅给出了万用表测量的具体档位选择，还特意强调了探针接触电阻时的身体姿势，以最大程度规避触电风险，这种对生命安全的重视程度，在许多同类教材中是极其罕见的。再谈谈元器件的选择，它没有局限于某一个特定品牌或型号，而是提供了不同参数的替代方案，并解释了更换后电路性能可能发生的细微变化，培养了读者灵活变通的工程思维。书中附带的那些项目案例，从简单的直流电源稳压到复杂的信号发生器构建，都提供了详尽的元件清单、电路图纸，以及调试过程中可能出现的“故障自检表”，这套系统性的支持，极大地降低了从理论到实践的跨越难度。

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这部教材的排版设计着实让人眼前一亮，不仅仅是那种传统教科书的枯燥布局，而是充满了现代感的视觉引导。封面设计上，那种简洁而富有科技感的线条和色块搭配，立刻让人感受到内容的专业性和前沿性。内页的字体选择也颇为考究，大号和小号字体的对比使用，使得重点知识点能迅速抓住读者的眼球，阅读起来丝毫没有费力感。尤其值得称赞的是图文并茂的呈现方式，那些电路原理图和元器件实物图的清晰度简直达到了专业级的标准，每一个引脚、每一个标识都能看得清清楚楚，这对于初学者来说简直是福音，避免了反复对照实物和模糊图纸的困扰。更绝的是，作者似乎深谙学习曲线的奥妙，知识点的循序渐进安排得如同精心编排的乐章，从基础的欧姆定律到复杂的半导体器件特性，过渡自然流畅，丝毫没有突兀感。很多看似深奥的理论，通过恰到好处的图示说明，瞬间变得直观易懂。即便是对于自学电子技术的新手，也能借助这种精良的视觉呈现，迅速建立起对该领域的初步认知框架。这种对细节的极致追求，让每一次翻阅都成为一种享受，而非负担。

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我必须承认，这本书在理论深度上的把握达到了一个相当高的水平，它并非那种停留在表面概念的“速成读物”，而是真正沉下心去挖掘了电工电子技术背后的物理本质。作者在讲解晶体管开关特性时，并没有简单地给出“开”或“关”的结论，而是深入剖析了PN结的导通机制、载流子的漂移与扩散过程，甚至提及了米勒效应在高频应用中的影响。这种层层递进的深入分析，对于那些渴望成为“真工程师”而非仅仅是“操作员”的读者来说，具有不可替代的价值。读到后面关于运算放大器的设计应用部分时，我仿佛能感受到作者在课堂上亲自授课的严谨和热情，公式的推导过程详略得当，每一步变换都有明确的理论支撑，绝非那种生硬的搬运堆砌。它强迫读者去思考“为什么是这样”，而不是简单地记住“是什么”。虽然初期阅读可能会有些吃力，需要经常停下来对照参考资料，但这正是一种高效学习的标志，它在构建读者独立解决问题的底层逻辑能力。

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这本书的语言风格带着一种奇特的、近乎诙谐的幽默感，这在严肃的理工科教材中非常难得。作者似乎深知电子学习过程中的挫败感，因此在关键节点处会适当地穿插一些生活化的比喻或略带自嘲的语段来缓解气氛。比如，在解释数字逻辑门中的“高阻态”时，作者用了“就像一个拒绝表态的墙头草，既不给高电平信号，也不拉低电平”的比喻，瞬间就让这个抽象的概念变得鲜活起来。这种亲切的叙事方式，极大地拉近了读者与知识之间的距离，让整个学习过程充满了探索的乐趣而非畏惧。即便是那些逻辑结构相对复杂的章节，作者也能用一种娓娓道来的口吻进行引导，仿佛一位经验丰富的前辈正在耳边耐心传授秘籍，而不是一位冰冷的知识传递者。这种高情商的写作策略，无疑提升了教材的整体可读性和重读价值，让人愿意主动去翻阅那些原本可能被跳过的章节。

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