В. А. Боков
ФИЗИКА МАГНЕТИКОВ
АННОТАЦИЯ
В книге излагаются основные современные представления о различных магнетиках :
диамагнетиках, парамагнетиках, ферромагнетиках и антиферромагнетиках. Рассмотрены
причины и виды магнитного упорядочения – ферромагнитного, антиферромагнитного и
ферримагнитного, приведены основы магнитной симметрии. Значительное внимание
уделено магнитным материалам - ферритам – шпинелям, гранитам, гексаферритам, а
также аморфным магнетикам и спиновым стеклам. Рассмотрены явления магнитной
анизотропии, магнитострикции, слабого ферромагнетизма, а также пьезомагнитный и
магнитоэлектрические эффекты. Большое внимание уделено доменной структуре и
современным представлениям о магнитной структуре доменных границ ферро- и
ферримагнетиков и их динамики, а также динамическим эффектам процесса
намагничивания и формированию петель гистерезиса. Изложены основные представления о различных магнитных резонансах в
магнитоупорядоченных кристаллах и спиновых волнах – магнитостатических и обменных,
а также параметрическом возбуждении спиновых волн и процессах релаксации. Книга предназначена для студентов и аспирантов , специализируеющихся в области
физики твердого тела и твердотельной электроники.
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие…………………………………………………………………5
Глава 1
Атомный магнетизм ……………………………………………………7
§ 1. 1. Свободные атомы ………………………………………………... . 7
§ 1. 2. Влияние кристаллического поля ……………………………. . …18
Глава 2
Диамагнетизм и парамагнетизм …………………………………. . …. 28
§ 2. 1. Диамагнетизм электронной оболочки атомов ……………. . …. 28
§ 2. 2. Парамагнетизм …………………………………………………... . . 32
2. 2. 1. Парамагнетизм свободных атомов ………………………... . 32
2. 2. 2. Пара – и диамагнетизм электронов проводимости ……. …39
Глава 3
Магнитное упорядочение …………………………………………. …46
§ 3. 1. Теория молекулярного поля ферромагнетиков ………………. 46
§ 3. 2. Термодинамическая теория ферромагнитного фазового
перехода ………………………………………………………. …. 50
§ 3. 3. Обменное взаимодействие ( Молекула водорода и модель
Гайзенберга ) ………………………………………………………. 52
§ 3. 4. Обменное взаимодействие в 3d-металлах …………………….
58
§ 3. 5. Обменное взаимодействие в металлах редких земель ………61
§ 3. 6. Косвенное обменное взаимодействие …………………………. 66
§ 3. 7. Антиферромагнетики ……………………………………………. . 72
3. 7. 1. Теория молекулярного поля …………………………………75
3. 7. 2. Термодинамическая теория …………………………………. . 80
§ 3. 8. Магнитная симметрия ……………………………………………84
§ 3. 9. Ферримагнетики …………………………………………………. . 88
3. 9. 1. Ферриты шпинели ……………………………………………. 88
3. 9. 2. Теория Нееля …………………………………………………. 93
3. 9. 3. Ферриты гранаты ……………………………………………. . 97
3. 9. 4. Гексагональные ферриты ……………………………………. 99
§ 3. 10. Перовскиты манганиты …………………………………………102
§ 3. 11. Магнитные полупроводники ……………………………………106
§ 3. 12. Аморфные магнетики и спиновые стекла ……………………107
Глава 4
Магнитная анизотропия и магнитострикция ………………………116
§ 4. 1. Магнитная анизотропия …………………………………………. 116
§ 4. 2.