低維磁性材料

目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
1.1 磁性材料概述 1
1.1.1 磁學(xué)和磁性材料的基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1.2 物質(zhì)磁性的起源 2
1.1.3 物質(zhì)的基本磁性 3
1.1.4 磁性材料的應(yīng)用 5
1.2 磁性材料的特性 7
1.2.1 鐵磁性材料的各種能量 7
1.2.2 鐵磁性材料的磁疇 9
1.2.3 磁化曲線(xiàn)與磁滯回線(xiàn) 11
1.2.4 磁耦合效應(yīng) 13
1.3 磁性材料的分類(lèi) 20
1.3.1 永磁材料 21
1.3.2 軟磁材料 23
1.3.3 磁記錄材料 25
1.3.4 自旋電子學(xué)相關(guān)材料 27
1.4 低維磁性材料 29
1.4.1 低維磁性材料概述 29
1.4.2 磁性納米顆粒 30
1.4.3 準(zhǔn)一維磁性納米材料 37
1.4.4 磁性薄膜 41
1.5 發(fā)展與展望 43
參考文獻(xiàn) 44
第2章 低維磁性材料的制備 46
2.1 物理制備方法 46
2.1.1 蒸發(fā)冷凝法 46
2.1.2 高能球磨法 56
2.1.3 濺射法 61
2.2 化學(xué)制備方法 65
2.2.1 微乳液法 66
2.2.2 共沉淀法 68
2.2.3 熱分解法 69
2.2.4 液相還原法 74
2.2.5 水熱法與溶劑熱法 78
2.2.6 溶膠-凝膠法 81
參考文獻(xiàn) 84
第3章 低維磁性材料的微結(jié)構(gòu)表征 90
3.1 晶體結(jié)構(gòu)表征 90
3.1.1 X射線(xiàn)衍射 90
3.1.2 中子衍射 91
3.1.3 正電子湮沒(méi) 91
3.1.4 同步輻射 92
3.2 顯微組織結(jié)構(gòu)表征 92
3.2.1 光學(xué)顯微鏡 92
3.2.2 掃描電子顯微鏡 93
3.2.3 多功能掃描探針顯微鏡 94
3.2.4 透射電子顯微鏡 95
3.2.5 質(zhì)譜 96
3.2.6 能量色散X射線(xiàn)光譜 97
3.3 電子顯微結(jié)構(gòu)表征 97
3.3.1 洛倫茲電子顯微鏡 97
3.3.2 電子能量損失譜 98
3.3.3 X射線(xiàn)光電子能譜 99
3.3.4 磁圓二色性 100
3.4 磁學(xué)性質(zhì)表征 100
3.4.1 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì) 100
3.4.2 超導(dǎo)量子干涉器件 101
3.4.3 綜合物性測(cè)量系統(tǒng) 102
3.5 光學(xué)性質(zhì)表征 102
3.5.1 熒光光譜 102
3.5.2 紫外-可見(jiàn)及紅外吸收光譜 103
3.5.3 拉曼光譜 104
3.5.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜 104
3.5.5 瞬態(tài)光譜 105
參考文獻(xiàn) 106
第4章 永磁材料 107
4.1 永磁納米材料 107
4.1.1 化學(xué)法制備永磁納米材料的結(jié)構(gòu)與性能 107
4.1.2 物理法制備永磁納米顆粒及納米片的結(jié)構(gòu)與性能 133
4.1.3 展望 142
4.2 永磁納米薄膜 142
4.2.1 Nd-Fe-B薄膜 142
4.2.2 Nd-Fe-B/α-Fe雙相納米晶薄膜 151
參考文獻(xiàn) 161
第5章 軟磁材料 171
5.1 軟磁材料簡(jiǎn)介 171
5.2 軟磁材料中的各向異性磁電阻 172
5.2.1 軟磁材料中各向異性磁電阻概述 172
5.2.2 軟磁材料中各向異性磁電阻理論 179
5.2.3 軟磁材料中各向異性磁電阻的實(shí)驗(yàn)研究 188
5.3 軟磁性多層膜 191
5.3.1 磁性多層膜 191
5.3.2 軟磁性自旋閥 196
5.3.3 軟磁性隧道結(jié) 200
5.4 軟磁性顆粒薄膜 205
5.4.1 軟磁性金屬-非磁性金屬顆粒薄膜 205
5.4.2 軟磁性金屬-絕緣體顆粒薄膜 208
5.4.3 軟磁性金屬-碳基材料中的磁電阻效應(yīng) 211
5.4.4 軟磁性金屬-氧化物寬帶半導(dǎo)體復(fù)合薄膜中的磁電阻效應(yīng) 213
5.4.5 一種典型低維軟磁材料-Fe4N薄膜 214
5.5 軟磁材料的納米點(diǎn)接觸 241
參考文獻(xiàn) 243
第6章 磁記錄材料 247
6.1 引言 247
6.2 磁記錄發(fā)展歷程 248
6.3 磁記錄介質(zhì)的主要參量 251
6.3.1 矩形比和開(kāi)關(guān)場(chǎng)分布 251
6.3.2 矯頑力處回線(xiàn)斜率 251
6.3.3 磁晶各向異性 252
6.3.4 單疇臨界尺寸 253
6.3.5 超順磁臨界尺寸 253
6.3.6 磁相互作用 254
6.3.7 晶粒大小的分布和熱漲落 255
6.4 水平磁記錄介質(zhì) 255
6.5 垂直磁記錄介質(zhì) 258
6.6 L10-FePt材料 262
6.6.1 L10-FePt材料的性質(zhì) 262
6.6.2 L10-FePt材料的制備方法 263
6.6.3 L10-FePt磁記錄材料的研究進(jìn)展 266
6.7 交換耦合磁記錄介質(zhì) 272
6.8 熱輔助磁記錄技術(shù) 273
6.9 圖形化磁記錄介質(zhì) 274
6.10 其他磁記錄技術(shù) 278
6.11 磁頭及磁頭材料 278
6.11.1 磁頭 278
6.11.2 磁頭材料 280
6.12 磁記錄發(fā)展前景及總結(jié) 284
參考文獻(xiàn) 285
第7章 自旋電子學(xué) 293
7.1 自旋電子學(xué)概述 293
7.2 巨磁電阻效應(yīng) 隧道磁電阻效應(yīng) 293
7.3 自旋轉(zhuǎn)移力矩和自旋軌道力矩效應(yīng) 304
7.3.1 自旋轉(zhuǎn)移力矩效應(yīng) 304
7.3.2 自旋軌道力矩效應(yīng) 308
7.4 半導(dǎo)體和金屬基自旋注入、調(diào)控及探測(cè) 323
7.5 自旋電子學(xué)與其他學(xué)科的交叉 334
7.5.1 自旋卡諾電子學(xué) 334
7.5.2 自旋光電子學(xué) 336
參考文獻(xiàn) 338
關(guān)鍵詞索引 344