Symmetry and Physical Properties of Antiferromagnetics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:Turov, E. A.

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页数:570

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价格:$ 135.60

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isbn号码:9781904602163

丛书系列:

图书标签:

• Antiferromagnetism
• Symmetry
• Condensed Matter Physics
• Magnetism
• Physical Properties
• Solid State Physics
• Crystal Structure
• Magnetic Materials
• Spin Systems
• Theoretical Physics

好的，这里为您提供一个符合要求的图书简介。 --- 《磁性材料学前沿：从第一性原理到宏观现象》 本书简介 一、 导论：现代磁性材料研究的宏观与微观交汇 本书旨在为物理学、材料科学及相关工程领域的学者、研究生以及资深工程师提供一本全面且深入的现代磁性材料学综述。我们立足于凝聚态物理的核心原理，系统梳理了从量子力学基础到实际器件应用中磁性现象的演变路径。磁性，作为物质最本质的集体激发现象之一，不仅驱动着信息存储和处理技术的进步，也是理解复杂多体系统行为的关键窗口。 本书首先从经典电动力学和麦克斯韦方程组出发，引入磁场和磁矩的基本概念。随后，我们迅速过渡到量子力学层面，详细阐述了电子的自旋与轨道角动量如何耦合形成局域磁矩。核心章节将深入探讨Heisenberg、Kitaev等关键相互作用模型，这些模型是理解不同磁序结构（如铁磁、反铁磁、螺旋磁序）形成的基础。我们特别关注了具有新颖拓扑性质和非共面磁结构的新兴材料体系，如多铁性材料、拓扑磁体以及量子自旋液体。 二、 量子力学基础与晶格动力学 在方法论上，本书强调了从第一性原理计算（Density Functional Theory, DFT）到有效哈密顿量构建的桥梁作用。我们详细介绍了如何利用DFT计算磁性材料的电子结构、磁矩分布和交换耦合参数。对于涉及强关联电子体系的复杂磁性，本书讨论了DMFT（动态平均场理论）等先进计算方法的应用，以更精确地描述电子间的关联效应及其对磁有序的影响。 晶格动力学与磁性的相互作用是本书的另一个重要支柱。我们深入分析了磁致伸缩（Magnetostriction）和磁热效应（Magnetocaloric Effect）的微观机制，探讨了声子与磁激发（如磁振子）之间的耦合。这部分内容不仅解释了材料力学性能与磁学性能的内在联系，也为设计基于磁形变或磁熵变的能量转换器件奠定了理论基础。 三、 磁结构与相变的热力学 本书的中间部分专注于描述和分类不同类型的磁有序态及其相变过程。我们以Landau理论为工具，建立描述磁性相变的普适性框架，详细解析了一阶和二阶相变的特征及其临界现象。在具体结构分析方面，我们超越了传统的简单铁磁和反铁磁模型，引入了反常霍尔效应（AHE）、非对易几何以及磁性Skyrmion晶格等前沿概念。 特别地，我们花费大量篇幅讨论了非共面磁结构（Non-collinear Magnetism）的拓扑性质。通过引入Chern数和拓扑不变量的概念，我们揭示了手性磁结构中边界态的形成机制，以及其在自旋电子学中的潜在应用，例如斯格明子（Skyrmions）的稳定性和动力学行为。 四、 磁激发与输运现象 理解磁性材料的动态响应是设计高性能器件的关键。本书系统回顾了磁激发谱的研究方法，包括中子散射（Neutron Scattering）和飞秒时间分辨光谱技术。我们详尽地阐述了磁振子（Magnons）作为准粒子在自旋波器件中的重要性，并探讨了如何通过结构工程调控磁振子的色散关系和寿命。 在输运方面，本书将磁性与电输运现象紧密联系起来。我们详细分析了自旋转移矩（STT）、自旋霍尔效应（SHE）和反霍尔效应（AHE）的微观机理，并讨论了这些效应在自旋电子器件中的应用。对于新型电子材料如拓扑绝缘体和二维材料中的磁性，本书讨论了界面效应和层间耦合如何显著改变其输运特性。 五、 前沿应用与未来展望 最后，本书将理论与实践相结合，展望了磁性材料在信息技术和能源领域的未来发展方向。我们探讨了超快磁化翻转（Ultrafast Magnetization Switching）的物理瓶颈与突破口，以及如何利用外场（如电场、光场）对磁性进行动态调控。 在具体应用方面，本书涵盖了高性能磁随机存取存储器（MRAM）、自旋电子逻辑器件、以及基于磁性材料的量子计算架构的最新进展。我们相信，对磁性材料基本物理的深刻理解，是推动下一代信息技术革命的根本动力。 本书特点： 理论深度与广度兼备： 覆盖从量子化学计算到复杂多体系统的宏观描述。 强调现代工具： 深入介绍DFT、DMFT等计算方法在磁性研究中的应用。 关注前沿热点： 聚焦于拓扑磁性、斯格明子、自旋电子学和超快动力学。 结构清晰： 逻辑严谨，层层递进，适合作为高年级本科生和研究生的教材或参考书。 ---

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这本书的篇幅和深度似乎预示着它是一本面向研究生或资深研究人员的参考书，而非入门读物。我的关注点在于其对“非共线性”和“多铁性”的覆盖程度。在反铁磁领域，许多有趣的现象都源于磁矩之间复杂的非正交排列，这直接挑战了传统的铁磁体处理方法。书中是否详细探讨了如何使用SU(2)或张量符号来描述和分类这些复杂的磁结构？此外，如果它能系统地梳理近年来在“磁电耦合”领域取得的突破，例如如何通过外部电场有效调控反铁磁序，并将这些调控机制严格地归因于特定的对称性破缺路径，那么它无疑将成为一个重要的知识库。我希望看到超越经典朗道理论的更精细的相场模型，用来描述磁畴壁动力学和缺陷对对称性的局部破坏。

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我对这本书的叙事风格和深度提出了一个挑战性的要求：它是否能成功地将理论物理的严谨性与材料科学的实验可操作性结合起来？对于那些致力于新型功能材料开发的工程师和研究人员来说，仅仅知道“为什么”是不够的，更需要知道“如何做”以及“如何测量”。这本书的结构设计是否允许读者快速定位到特定晶系或特定物理量（如交换刚度、Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的符号）的计算流程？我希望看到清晰的算法描述，比如如何利用时间反演对称性或空间反演对称性来简化哈密顿量，或者如何通过温度依赖的磁化率来反推磁相变的顺序参数。如果能提供一些关于特定新型反铁磁材料（例如基于拓扑绝缘体或层状过渡金属硫化物）的案例研究，展示如何利用对称性指导实验合成和表征，那将是极具启发性的。

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翻阅市面上许多专注于磁性材料的专著时，往往会发现它们要么过于偏重于宏观的热力学描述，要么则深陷于量子力学的微观细节而显得晦涩难懂。我比较关注的是，这本书是否能在中观层面提供一个平衡的视角？我想知道它如何处理界面效应和尺寸效应。在纳米尺度下，反铁磁薄膜或异质结的对称性往往会被打破，这通常会导致出乎意料的电磁耦合现象，比如磁电效应或自旋霍尔磁阻效应。如果作者能引入先进的计算方法——比如密度泛函理论（DFT）在处理非共线性磁结构时的优化技巧，并结合第一性原理计算来预测界面处的电子结构变化，那这本书的实用价值将大大提升。我对那些关于“自旋泵浦”或“反向电场效应”如何依赖于界面晶格失配所诱导的对称性破坏的章节尤为期待，这才是现代磁电子学研究的前沿。

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这本关于反铁磁体的书籍，从内容上看，似乎将重点放在了“对称性”与“物理性质”之间的深刻关联上。我很好奇作者是如何构建起这两种看似抽象概念的桥梁的。比如，在讨论磁结构的时候，是否会深入剖析某些特定的空间群如何直接决定了材料的磁矩排列方式，以及这种排列如何反过来影响其宏观电学或热学行为？我期待能看到一些详尽的群论工具在实际晶体结构分析中的应用案例，而不是仅仅停留在概念介绍。如果能配上大量的、清晰的、经过专业筛选的实验数据图表——比如中子衍射结果与理论预测的直接对比——那就更完美了。毕竟，对于反铁磁体这种对结构极其敏感的材料，纯粹的理论推导往往需要坚实的实验支撑才能令人信服。特别是对于那些具有复杂磁阶（如螺旋形或斜向磁性）的体系，如何运用对称性原理来预测其低能态是极具挑战性的，希望这本书能提供一套系统且实用的分析框架。

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作为一名对凝聚态物理基础有一定了解的读者，我更看重的是知识体系的连贯性和前沿性。这本书的“对称性”部分是否提供了足够的数学基础，使得读者即使没有专门的群论背景，也能跟上后面的物理推导？特别是在讨论磁性晶体群时，那些涉及引力子和双线性形式的复杂表示是如何被简化和应用的？同时，我关注其对“动态性质”的阐述。反铁磁体中的自旋波（Magnons）因其极低的能量和高频率，在信息传输方面潜力巨大。书中是否深入探讨了利用拉曼散射或太赫兹光谱来探测这些低能激发态，并如何利用对称性来区分不同支的自旋波模式？如果能将这些动态理论与现代无损探测技术紧密结合，为读者提供一个完整的“结构-激发-性质”闭环分析，那么这本书的价值将是无可替代的。

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