Introduction to Magnetic Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Cullity, B. D.

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2008-12

价格:983.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780471477419

丛书系列:

图书标签:

磁性材料
磁学
材料科学
凝聚态物理
物理学
工程学
纳米材料
电子材料
自旋电子学
磁记录

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Introduction to Magnetic Materials, 2nd Edition covers the basics of magnetic quantities, magnetic devices, and materials used in practice. While retaining much of the original, this revision now covers SQUID and alternating gradient magnetometers, magnetic force microscope, Kerr effect, amorphous alloys, rare-earth magnets, SI Units alongside cgs units, and other up-to-date topics. In addition, the authors have added an entirely new chapter on information materials. The text presents materials at the practical rather than theoretical level, allowing for a physical, quantitative, measurement-based understanding of magnetism among readers, be they professional engineers or graduate-level students.

好的，这是一本关于材料科学领域中非磁性材料的深入探讨的图书简介，内容侧重于理解和应用那些不展现宏观磁性的物质的特性。 --- 《界面与结构导向的功能性非磁性材料：从基础晶格到先进复合体系》书籍简介本书旨在为材料科学家、工程师以及高年级本科生和研究生提供一个全面且深入的视角，专注于非磁性材料领域。我们认识到磁性材料在现代技术中的重要性，但本书将目光投向了那些在电学、光学、机械性能以及热学行为上展现出独特或关键功能的材料，它们在不具备传统意义上的宏观磁矩的同时，却构成了现代电子学、能源存储、结构工程和生物医学应用的基础骨架。本书的核心理念是：功能源于结构，界面决定性能。即使在没有磁相互作用主导的情况下，材料的晶格缺陷、晶界行为、表面能、以及多相界面的精确构型，仍然是决定其最终应用价值的关键因素。全书共分为七个主要部分，内容涵盖了从原子尺度的晶格动力学到宏观复合材料的设计原理。第一部分：非磁性材料的晶体结构与基本热力学本部分首先建立起对各类非磁性晶体结构（如离子晶体、共价网络固体、部分半导体结构）的理解。我们将详细探讨理想晶格与实际缺陷（如点缺陷、位错、晶界）对电子能带结构的影响。重点分析了在非磁性体系中，缺陷如何作为电荷载流子的陷阱或散射中心，从而支配材料的电导率和载流子迁移率。此外，我们深入研究了非磁性固体的热力学基础，包括晶格振动（声子）、热容、以及热膨胀的微观机制。通过分析德拜模型和阿因斯坦模型在非金属和半导体中的适用性，读者将能够预测材料在不同温度下的热稳定性。第二部分：高介电常数与铁电体：电场响应的深度解析本部分是关于电学功能材料的核心。我们聚焦于高介电常数材料（如某些氧化物和聚合物）的设计原理，并详细阐述了铁电材料的物理机制。书中详尽分析了自发极化的产生、电畴的形成与运动，以及这些电畴在外电场下的响应过程（滞后回线）。我们将对比分析基于钙钛矿结构（如 $ ext{BaTiO}_3$）和钨青铜结构的铁电体，并探讨了弛豫铁电体（如 $ ext:// ext{PLZT}$）中局域结构无序与宏观极化的关联。对于薄膜中的电极/铁电层界面效应，我们也进行了专门的讨论，强调界面极化陷阱对器件性能的劣化作用。第三部分：半导体物理与光电子学中的非磁性应用本部分专注于在没有磁场调控下，依赖于能带结构和载流子动力学的半导体材料。内容涵盖了III-V族和IV族半导体的直接带隙与间接带隙的本质区别，以及它们在光电器件（LED、激光器）中的应用。我们对半导体异质结中的内建电场（Built-in Field）进行了详细的数学描述，这是理解太阳能电池中光生电荷分离效率的关键。此外，书中还讨论了半导体中的载流子复合机制（辐射复合与非辐射复合），并评估了点缺陷和表面钝化对发光效率的实际影响。第四部分：结构陶瓷与复合材料的机械完整性本部分侧重于那些以其优异的力学性能著称的非磁性材料，尤其是陶瓷和金属基或聚合物基复合材料。我们将深入探讨脆性断裂的Griffith理论在陶瓷中的应用，以及增韧机制（如裂纹偏转、桥接和微裂纹形成）在提高材料韧性中的作用。对于先进复合材料，本书强调了界面剪切强度和纤维-基体相互作用对宏观力学性能的决定性影响。我们使用了有限元分析（FEA）的视角，来模拟加载条件下，复合材料内部应力分布如何由界面特性决定。第五部分：离子导体与固态电解质的设计本部分聚焦于原子或离子的快速迁移，这对燃料电池和固态电池至关重要。我们详细分析了法拉第离子传导的机制，包括空位机制、填隙离子跳跃机制，以及它们的激活能谱。重点探讨了快离子导体（如某些氧化物和卤化物）的晶格畸变如何促进离子通道的形成。对于固态电解质与电极材料之间的界面电阻问题，本书提供了从化学相容性、界面反应层厚度和表面粗糙度角度出发的详细分析方法，强调界面阻抗是限制固态电池性能的瓶颈。第六部分：高熵氧化物与无序结构中的激发态动力学本部分探索了具有高度结构无序但无明显磁耦合的材料体系，如高熵氧化物（HEOs）。我们关注于这种无序性如何影响材料的局域激发、晶格弛豫时间以及非线性光学响应。通过密度泛函理论（DFT）计算和分子动力学模拟的视角，我们探讨了随机分布的阳离子在声子散射和电子能级“局域化”中的作用。这部分内容对于理解下一代高稳定性和高耐受性功能陶瓷的性能有重要指导意义。第七部分：界面工程与新型多功能结构本书的最后一部分将所有前述概念汇聚到界面工程上。在非磁性材料的应用中，精确控制材料的物理化学界面是实现特定功能的终极手段。我们将探讨： 1. 表面吸附与催化活性：惰性表面与活性位点的形成。 2. 薄膜应力与晶格失配：如何通过衬底选择和外延生长控制薄膜的内部应力，以影响其电学和机械性能。 3. 异质结构建：硅基衬底上 III-V族材料的集成，或在陶瓷基体中嵌入高分子相的微结构设计。本书内容避免了对磁性材料的讨论，聚焦于在电、光、热、力学多物理场耦合作用下的非磁性材料的内在规律和前沿应用开发，为读者提供一个扎实、深入且聚焦于功能性非磁性体系的理论与实践参考。