磁性材料

《新材料及在高技術(shù)中的應(yīng)用叢書》序言Ⅰ
序言Ⅴ
第1章 磁學(xué)現(xiàn)象與磁性
1.1 磁學(xué)現(xiàn)象2
1.1.1 兩個基本命題2
1.1.2 磁極與磁力線4
1.1.3 電流與磁場4
1.1.4 磁通量與磁通密度，羅侖茲力5
1.1.5 磁化強度與磁矩，磁學(xué)參量8
1.2 物質(zhì)的磁性11
1.2.1 鐵磁性（鐵磁性與亞鐵磁性）11
1.2.2 平行磁矩、反平行磁矩以及磁疇的構(gòu)成23
1.2.3 弱磁性(反鐵磁性及順磁性)30
1.2.4 反磁性32
1.2.5 完全反磁性33
1.2.6 人體的磁性33
1.3 鐵磁性材料概述34
1.4 磁性及磁性材料研究開發(fā)的進展40
第2章 高磁導(dǎo)率材料
2.1 純金屬的軟磁性與晶體組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系49
2.2 軟磁性的原子模型54
2.2.1 晶格缺陷55
2.2.2 疇壁移動、磁化旋轉(zhuǎn)與位錯的關(guān)系60
2.2.3 交流磁場的能量損失61
2.2.4 磁各向異性62
2.3 通過合金化可以改良的磁學(xué)特性64
2.3.1 合金64
2.3.2 硅鋼66
2.3.3 坡莫合金68
2.3.4 仙臺斯特合金71
2.4 軟磁鐵氧體(軟質(zhì)鐵氧體)71
2.5 非晶態(tài)磁性材料79
2.6 磁性薄膜82
2.6.1 薄膜的自發(fā)磁化83
2.6.2 薄膜的磁各向異性83
2.6.3 薄膜的磁疇結(jié)構(gòu)和磁疇壁85
2.6.4 通過組織微細(xì)化改善薄膜的軟磁性86
2.6.5 金屬超晶格與磁性87
第3章 高矯頑力材料
3.1 永磁體的強度91
3.1.1 永磁體與反磁場92
3.1.2 決定永磁體強度的指標(biāo)——最大磁能積(BH)max93
3.1.3 (BH)max的理論值95
3.1.4 磁滯回線的矩形性95
3.1.5 矯頑力97
3.2 如何提高永磁體的強度98
3.2.1 單磁疇微粒子的磁化機制及矯頑力99
3.2.2 疇壁移動與矯頑力99
3.2.3 殘留磁化強度(或殘留磁道密度)的提高100
3.3 合金系永磁體102
3.4 鐵氧體永磁體(氧化物永磁體，硬質(zhì)鐵氧體永磁體)104
3.5 稀土系永磁體105
3.5.1 稀土系永磁材料的發(fā)展過程105
3.5.2 第一代和第二代稀土永磁體107
3.5.3 NdFeB永磁體的制作方法116
3.5.4 Nd2Fe14B硬磁性相的結(jié)構(gòu)和內(nèi)稟磁性118
3.5.5 NdFeB磁體的宏觀磁性和微結(jié)構(gòu)120
3.5.6 影響NdFeB永磁體性能的因素122
3.5.7 提高NdFeB磁體性能的展望129
3.5.8 R(稀土元素)FeN系永磁體130
3.6 矩形磁滯回線材料133
第4章 磁性材料的各種物理效應(yīng)
4.1 磁光效應(yīng)136
4.2 電流磁氣效應(yīng)140
4.3 磁各向異性142
4.3.1 晶體磁各向異性的唯象理論142
4.3.2 晶體磁各向異性的產(chǎn)生機制145
4.3.3 代表性物質(zhì)的晶體磁各向異性146
4.3.4 晶體磁各向異性與原子排布的關(guān)系148
4.3.5 各種誘導(dǎo)產(chǎn)生的磁各向異性151
4.4 磁致伸縮效應(yīng)152
4.4.1 磁致伸縮的唯象理論152
4.4.2 磁致伸縮的產(chǎn)生機制154
4.4.3 代表性物質(zhì)的磁致伸縮155
4.4.4 由磁致伸縮產(chǎn)生的磁各向異性157
4.5 磁疇結(jié)構(gòu)157
4.5.1 磁疇與磁疇壁158
4.5.2 磁疇形貌159
4.6 動態(tài)磁化160
4.6.1 初始磁導(dǎo)率161
4.6.2 高周波損耗161
4.6.3 磁導(dǎo)率與溫度的關(guān)系163
4.6.4 磁余效164
第5章 磁記錄與磁性材料
5.1 磁記錄概述167
5.2 磁信號的記錄(模擬式記錄和數(shù)字式記錄)與磁化模型171
5.2.1 模擬式記錄171
5.2.2 數(shù)字式記錄172
5.3 磁頭及材料174
5.3.1 磁頭的種類175
5.3.2 鐵氧體磁芯材料178
5.3.3 坡莫合金(Ni\|Fe系)磁芯材料179
5.3.4 仙臺斯特合金(Fe\|Si\|Al系)磁芯材料179
5.3.5 非晶態(tài)磁頭材料179
5.3.6 微晶［Fe\|M(Nb，Ta，Zr，Hf，Ti，V等)\|(N，C，B)］薄膜磁頭材料180
5.3.7 多層膜磁頭材料180
5.3.8 磁致電阻效應(yīng)(MR)磁頭及材料181
5.4 磁記錄介質(zhì)及材料183
5.4.1 磁記錄介質(zhì)應(yīng)具備的性質(zhì)183
5.4.2 記錄媒體的制作工藝184
5.4.3 涂布型介質(zhì)197
5.4.4 薄膜介質(zhì)201
5.4.5 垂直磁記錄介質(zhì)205
5.4.6 各種磁記錄介質(zhì)的特性比較212
5.5 磁泡及磁性石榴石材料213
第6章 磁光效應(yīng)材料
6.1 光磁記錄的原理221
6.1.1 激光及光記錄221
6.1.2 記錄與再生的原理225
6.1.3 光磁盤介質(zhì)的結(jié)構(gòu)227
6.1.4 光磁記錄介質(zhì)應(yīng)具備的特性229
6.2 如何獲得性能優(yōu)良的光磁記錄介質(zhì)231
6.2.1 采用非晶態(tài)膜231
6.2.2 采用重稀土\|過渡族金屬非晶態(tài)膜232
6.2.3 光磁記錄材料需要制成垂直磁化膜233
6.2.4 補償溫度(Tcomp)應(yīng)在室溫附近236
6.2.5 影響R\|TM合金膜磁克爾角的因素238
6.2.6 采用多層復(fù)合膜用以提高θk240
6.3 直接重寫用光記錄材料241
6.3.1 磁場調(diào)制用重寫光磁記錄材料243
6.3.2 光強調(diào)制直接重寫光磁記錄材料244
6.4 磁超分辨技術(shù)和磁疇擴大再生技術(shù)250
6.4.1 磁超分辨技術(shù)250
6.4.2 磁疇擴大再生技術(shù)253
6.5 下一代光磁記錄材料及相關(guān)技術(shù)255
6.5.1 NdTb\|Fe\|Co系及PrTb\|Fe\|Co系合金膜255
6.5.2 Bi置換石榴石膜256
6.5.3 磁性超晶格257
6.5.4 超高密度信息記錄的新技術(shù)259
6.5.5 光單向波導(dǎo)260
第7章 粘結(jié)磁體
7.1 粘結(jié)磁體概述264
7.2 粘結(jié)磁體制作工藝265
7.2.1 Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體用磁粉制備方法265
7.2.2 粘結(jié)磁體成形工藝269
7.3 Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體的性能274
7.3.1 各向同性Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體274
7.3.2 各向異性Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體276
7.4 Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體的應(yīng)用278
7.5 稀土粘結(jié)磁體性能的改善280
7.5.1 HDDR各向異性Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體280
7.5.2 剩磁增強型Nd\|Fe\|B各向同性磁體281
7.5.3 高溫Nd\|Fe\|B粘結(jié)磁體282
7.5.4 Sm２Fe17Ny粘結(jié)磁體283
第8章 超導(dǎo)材料的磁性及其應(yīng)用
8.1 超導(dǎo)磁性及其應(yīng)用的基本技術(shù)285
8.1.1 實用超導(dǎo)材料286
8.1.2 完全反磁性的實用化技術(shù)(磁通釘扎)288
8.1.3 提高臨界電流密度的技術(shù)291
8.2 超導(dǎo)塊體永磁體292
8.3 磁屏蔽294
8.4 超導(dǎo)永磁體及超導(dǎo)量子干涉計在生體等方面的應(yīng)用296
8.4.1 磁共振成像297
8.4.2 超導(dǎo)量子干涉計299
8.5 超導(dǎo)磁能存儲305
第9章 引人注目的磁性材料
9.1 超磁致伸縮材料309
9.1.1 從磁致伸縮到超磁致伸縮309
9.1.2 超磁致伸縮的機制311
9.1.3 超磁致伸縮材料及加工工藝314
9.1.4 超磁致伸縮材料的應(yīng)用316
9.2 巨磁電阻(GMR)效應(yīng)和超巨磁電阻(CMR)效應(yīng)319
9.2.1 金屬超晶格GMR效應(yīng)322
9.2.2 納米顆粒合金中的GMR效應(yīng)327
9.2.3 隧道型GMR效應(yīng)331
9.2.4 氧化物磁性體的GMR效應(yīng)331
9.2.5 超巨磁電阻(CMR)效應(yīng)332
9.2.6 巨磁電阻效應(yīng)在信息存儲等領(lǐng)域的應(yīng)用335
9.3 巨磁化強度材料Fe16N２ 343
9.3.1 Fe\|N化合物的晶體結(jié)構(gòu)345
9.3.2 Fe16N2的制備方法346
9.3.3 Fe16N2單晶的生長模式348
9.4 磁性液體351
9.4.1 何謂磁性液體351
9.4.2 磁性液體的制作方法及種類352
9.4.3 磁性液體的特性355
9.4.4 磁性液體的應(yīng)用358
附錄 主要磁學(xué)量及相關(guān)物理量的單位362
參考文獻363