URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Вонсовский С.В. Магнетизм: Магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро- и ферримагнетиков Обложка Вонсовский С.В. Магнетизм: Магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро- и ферримагнетиков
Id: 280729
Особый экземпляр!3214 р.

Магнетизм:
Магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро- и ферримагнетиков. Изд. 2, стереотип.

2022. 1032 с.
Белая офсетная бумага

Аннотация

Цель книги — изложить современное состояние физических представлений о магнитных свойствах различных твердых тел.

В первой части изложены основные сведения об электродинамике, термодинамике и статистической механике магнитных сред; дана также общая классификация магнитных веществ.

Вторая часть книги посвящена физике магнетизма слабомагнитных веществ, не обладающих атомным магнитным порядком, то есть диа- и парамагнетиков. Здесь рассмотрен... (Подробнее)

Предисловие к первому изданию....................... 9 ЧАСТЬ I ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МАГНЕТИЗМА Глава 1. Введение........................... 15 § 1. Общие замечания (15). § 2. Краткие исторические сведения о развитии учения о магнетизме веществ (17). Литература к главе 1 (22). Глава 2. Краткие сведения о магнитных свойствах электрона и электронной оболочки атома...................... 24 § 1. Спин и спиновый магнитный момент электрона (24). § 2. Орбитальный магнетизм одноэлектронного атома (25). § 3. Орбитальный магнитный момент оболочки многоэлектронного атома (25). § 4. Зеемановское расщепление атомных энергетических уровней (29). § 5. Аномальный магнитный момент электрона (32). § 6. Магнитный монополь Дирака (33). § 7. Атом во внешнем магнитном поле: парамагнитный и диамагнитный эффекты (33). Литература к главе 2 (35). Глава 3. Краткие сведения о магнитных свойствах нуклонов и атомных ядер 36 § 1. Магнитные моменты протона и нейтрона (36). § 2. Магнитные моменты атомных ядер (36). § 3. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и взаимодействие сверхтонкой структуры (СТС) (38). Литература к главе 3 (40). Глава 4. Основы электродинамики магнетиков.............. 41 § 1. Магнитные действия постоянного электрического тока (41). § 2. Магнитные действия магнетиков, намагниченность (43). § 3. Основные типы магнетиков (45). § 4. Кривая намагничивания, петля гистерезиса и магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость (46). § 5. Теорема Ампера (48). § 6. Общее микроскопическое определение магнитного момента (48). Литература к главе 4 (49). Глава 5. Основы термодинамики и статистической механики магнетиков 50 § 1. Уравнения 1-го и 2-го начала термодинамики (50). § 2. Термодинамические условия равновесия (52). § 3. Основные дифференциальные соотношения термодинамики (52). § 4. Статистическая механика (53). § 5. Общее квантовомеханическое определение энергии и среднего магнитного момента электрона в магнитном поле (56). Литература к главе 5 (58). Глава 6. Классификация магнетиков по основным опытным данным .... 59 § 1. Феноменологическая классификация (59). § 2. Физическая классификация (59). § 3. Основные типы магнитных состояний вещества (62). § 4. Детальная физическая классификация магнитных состояний вещества (63). Литература к главе 6 (66). ЧАСТЬ II МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ, НЕ ОБЛАДАЮЩИХ АТОМНЫМ МАГНИТНЫМ ПОРЯДКОМ. СЛАБОМАГНИТНЫЕ ТЕЛА — ДИАМАГНЕТИКИ И ПАРАМАГНЕТИКИ Глава 7. Диамагнетизм систем слабовзаимодействующих атомов, молекул и неметаллических кристаллов ................ 69 § 1. Теория диамагнитной восприимчивости атомов, ионов и молекул (69). § 2. Основные опытные данные (77). § 3. Метод молекулярных орбит (82). § 4. Магнитное экранирование ядер (83). § 5. Диамагнетизм неметаллических кристаллов (84). Литература к главе 7 (86). Глава 8. Магнитные свойства сверхпроводников............. 89 § 1. Критическая температура и критическое магнитное поле (89). § 2. Магнитные свойства сверхпроводников (91). § 3. Основы микроскопической теории сверхпроводимости. Куперовские пары (92). § 4. Объяснение магнитных свойств (94). § 5. Природа «промежуточного» состояния по Ландау (доменная структура) (96). § 6. Природа поверхностной энергии на границе сверхпроводящей фазы. Сверхпроводники I и II рода (97). § 7. Феноменологическая теория Гинзбурга — Ландау и ее обобщение по Абрикосову — Горькову (98). § 8. «Накачка» магнитного потока с помощью сверхпроводника (101). § 9. Разрушение сверхпроводимости током (101). § 10. Квантование магнитного потока (102). § 11. Гиромагнитный эффект (102). Литература к главе 8 (104). Глава 9. Парамагнетизм систем слабовзаимодействующих атомов и молекул 107 § 1. Теория парамагнетизма атомов и ионов (107). § 2. Основные опытные данные (120). § 3. Парамагнетизм молекул (126). Литература к главе 9 (129). Глава 10. Парамагнетизм кристаллов — твердых солей и других неметаллических соединений...................... 130 § 1. Типы неметаллических парамагнитных кристаллов (130). § 2. Влияние на магнитные ионы внутрикристаллического окружения (поле лигандов) (130). § 3. Гамильтониан магнитного иона в кристалле (131). § 4. Частные случаи, различающиеся величиной лигандного поля (132). § 5. Теоретико-групповая трактовка внутрикристаллических расщеплений уровней магнитных ионов (133). § 6. Физическая интерпретация расщепления атомных уровней в кристаллах (143). § 7. Влияние спина и «замораживание» орбитальных моментов (147). § 8. Теоретико-групповая трактовка спин-орбитального расщепления (151). § 9. Теорема Крамерса (153). § 10. Эффект Яна — Теллера (154). §11. Оценки величин расщеплений (155). § 12. Эффект «размораживания» орбитальных моментов (156). § 13. Метод спин-гамильтониана (159). § 14. Учет магнитного взаимодействия ионов (161). § 15. Гиромагнитное отношение ионов в парамагнитных кристаллах (162). Литература к главе 10 (164). Глава 11. Магнитные свойства металлов, не обладающих атомной магнитной структурой......................... 166 А. Металлы нормальных групп................... 166 § 1. Введение (166). § 2. Основные свойства идеального ферми-газа. Поверхность Ферми (168). § 3. Паулиевский парамагнетизм электронов проводимости (170). § 4. Диамагнетизм электронов проводимости (175). § 5. Основы электронной теории (слабого) магнетизма металлов с произвольным законом дисперсии (187). § 6. Эффект де Гааза — ван Альфена при произвольном законе дисперсии (207). Б. Металлы переходных групп................... 216 § 7. Магнитные свойства переходных металлов (216). Литература к главе 11 (224). Глава 12. Магнитные свойства полупроводников............ 229 § 1. Электронная структура полупроводников (229). § 2. Условие нейтральности, химический потенциал (231). § 3. Различные составляющие, магнитной восприимчивости (235). § 4. Сравнение с опытом (247). § 5. Связь магнитных свойств полупроводников с природой химических связей в них (251). § 6. Заключение (251). Литература к главе 12 (252). Глава 13* Магнитный (электронный) резонанс в веществах, не обладающих атомным магнитным порядком................ 254 § 1. Циклотронный резонанс (254). § 2. Электронный парамагнитный резонанс (278). § 3. Резонансное поглощение звука в парамагнетиках (магнетоакустический парамагнитный резонанс) (300). Литература к главе 13 (303). Глава 14. Гальвано- и термомагнитные явления в металлах и полупроводниках, не обладающих магнитным порядком........... 313 § 1. Феноменологическая теория гальвано- и термомагнитных эффектов (313). § 2. Магнетосопротивление и эффект Холла (318). § 3. Микроскопическая теория магнетосопротивления и эффекта Холла по модели свободных электронов (320). § 4. Трудности модели свободных электронов (323). § 5. Модель двух полос (двухзонная модель) и правило Колера (325). § 6. Теория гальваномагнитных явлений в металлах при произвольном законе дисперсии (327). § 7. Гальваномагнитные явления в квантующем магнитном поле (335). § 8. Термомагнитные явления в квантующем магнитном поле (339). Литература к главе 14 (342). Глава 15. Магнетооптические явления................. 346 § 1. Феноменологическая теория эффекта Фарадея и эффекта Коттона— Мутона (Фохта) (346). § 2. Микроскопическая теория (352). § 3. Магнетооптические свойства полупроводников (357). § 4. Магнетооптические свойства металлов (360). § 5. Геликоны (360). § 6. Фотомагнитный эффект (эффект Кикоина — Носкова) (362). § 7. Рассеяние света на магнитном поле (363). Литература к главе 15 (363). Глава 16. Магнитное охлаждение...................368 § 1. Введение (368). § 2. Магнитный метод охлаждения (368). § 3. Метод магнитного охлаждения для ядерных парамагнетиков (375). § 4. Время релаксации при адиабатическом размагничивании (375). § 5. Типичная схема магнитных установок для получения сверхнизких температур (377). § 6. Использование сверхпроводящего фазового перехода для получения низких температур (379). § 7. Использование адиабатического размагничивания металлов и некоторые другие вопросы (380). Литература к главе 16 (381). Часть III МАГНИТНЫЕ^СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ С АТОМНЫМ МАГНИТНЫМ ПОРЯДКОМ. СИЛЬНОМАГНИТНЫЕ ТЕЛА — ФЕРРОМАГНЕТИКИ, АНТИФЕРРОМАГНЕТИКИ, ФЕРРИМАГНЕТИКИ Г л а в а 17. Самопроизвольная намагниченность и природа атомных носителей магнетизма веществ .............. 385 § 1. Основные свойства ферромагнетиков (385). § 2. Основные свойства антиферромагнетиков и ферримагнетиков (389). § 3. Молекулярное поле Вейсса (391). § 4, Определение природы атомных носителей магнитного момента по парамагнитному эффекту (393). § 5. Обменное взаимодействие: метод магнитной нейтронографии (397), Литература к главе 17 (398), Глава 18. Феноменологическое описание ферромагнитного состояния вещества ....................... 400 § 1. Феноменологическая теория молекулярного поля (400). § 2. Уточнение теории молекулярного поля в рамках квазиклассического метода (407). § 3. Термодинамическая теория ферромагнитного превращения (417). § 4. О критических явлениях вблизи точки Кюри (431). § 5. Попытки построения строгой теории фазовых переходов второго рода (438). § 6. Магнитные переходы первого рода (440). Литература к главе 18 (446). Глава 19. Теория самопроизвольной намагниченности ферромагнетика . . 455 § 1. Обменная теория ферромагнетизма — метод энергетических центров тяжести (455). § 2. Классическая теория спиновых волн (462) § 3. Квантовая теория спиновых волн (472). § 4. Уточнение теории ферромагнонов (484). § 5. Применение квантовостатистического мето да функций Грина (492). § 6. Оценка параметра обменного взаимодействия (503). Литература к главе 19 (505). Глава 20. Теория ферромагнетизма и антиферромагнетизма переходных металлов..... ................ 512 § 1. Предварительные замечания (512). § 2. Распределение зарядовой и спиновой электронной плотности в d- и] /-металлах (513). § 3 Обменное взаимодействие в /- и а-металлах (521). § 4. Ферромагне тизм в модели коллективизированных электронов . (526). § 5. Основы s — /-обменной модели (553). § 6. Особенности магнитных и некоторых других физических свойств редкоземельных металлов (564). § 7. Микроскопическая s — /-обменная модель (574). § 8. Объяснение магнитных свойств РЗМ на основе s — /-обменной модели (589). § 9. Заключительные замечания (603). Литература к главе 20 (605). Глава 21. Атомный магнитный порядок в металлических сплавах ..... 615 § 1. Классификация магнитных сплавов (615). § 2. Атомные магнитные моменты и точки Кюри ферромагнитных сплавов (616). § 3. Сильно разбавленные растворы парамагнитных атомов в кристаллах (625). § 4. Общая задача поведения атомов магнитной примеси в металлических кристаллах (630). § 5. Теория бинарных ферромагнитных сплавов по модели Гейзенберга (638). § 6. Спин-волновая теория магнитно-упорядоченных кристаллов с примесями (651). § 7. Эффекты, обусловленные взаимодействием примесей (659). § 8. Случай линейных и плоских дефектов (664). §[9. Зависимость среднего атомного магнитного момента сплава от состава и степени порядка по s — ¿Z-модели (666). § 10. Средний магнитный момент сплава с обменными взаимодействиями разных знаков (667). § И. Заключительные замечания (671). Литература к главе 21 (672). Глава 22. Теория антиферромагнетизма и ферримагнетизма....... 679 § 1. Вводные замечания (679). § 2. Проблема основного состояния (680). § 3. Нейтронографические исследования антиферромагнетиков (686). § 4. Косвенная обменная связь в неметаллических соединениях (687). § 5. Квазиклассическая теория антиферромагнетизма (приближение молекулярного поля) (702). § 6. Термодинамическая теория антиферромагнетизма (714). § 7. Теория спиновых волн в антиферромагнетиках (718). § 8. Квазиклассическая теория ферримагнетизма (724). § 9. Теория магнитных структур в антиферромагнетиках неметаллах по Дзялошинскому (741). § 10. Феноменологическая трактовка ферримагнетизма (742). § И. Слабый ферромагнетизм (749). § 12. Антиферромагнетики со слоистой структурой и метамагнетизм (759). § 13. Антиферромагнитные металлы (761). § 14. Ферромагнетизм и антиферромагнетизм соединений элементов группы] урана (762). Литература к главе 22 (763). Глава 23. Теория кривых намагничивания ферромагнетиков....... 774 § 1. Введение (774). § 2. Основные типы взаимодействий в ферромагнитном кристалле (774). § 3. Другие типы магнитной анизотропии (789). § 4. Распределение самопроизвольной намагниченности в кристалле (793). § 5. Малые (однодоменные) ферромагнитные частицы (800). § 6. Суперпарамагнетизм (805). § 7. Тонкие ферромагнитные пленки (808). § 8. Экспериментальные доказательства существования доменов (811). § 9. Процессы намагничивания (826). § 10. Обратимые процессы смещения (826). § И. Обратимые процессы вращения (833). § 12. Приближение к насыщению (838). § 13. Магнитный гистерезис (839). § 14. Магнитные материалы (853). Литература к главе 23 (861). Глава 24. Магнитно-упорядоченные вещества в переменных магнитных полях и временные эффекты................. 878 § 1. Дисперсия магнитной проницаемости (феноменологическая трактовка) (878). § 2. Влияние доменной структуры на дисперсию магнитной проницаемости (881). § 3. Ферромагнитный резонанс, однородные магнетостатические колебания (886). § 4. Неоднородные магнето-статические колебания (891). § 5. Спин-волновой резонанс (893). § 6. Связи ферромагнитного резонанса с магнетомеханическими эффектами (895). § 7. Ферромагнитные релаксационные процессы и проблема ширины резонансной линии (897). § 8. Нелинейные эффекты и некоторые другие эффекты (898). § 9. Ферримагнитный и антиферромагнитный резонанс (901). § 10. Магнитная вязкость (903). Литература к главе 24 (907). Глава 25. Влияние атомного магнитного порядка на немагнитные свойства вещества.......................... 917 § 1. Тепловые свойства (917). § 2. Магнитострикция и магнитоупру-гие свойства ферромагнетиков (918). § 3. Электрические свойства ферромагнетиков (925). § 4. Теплопроводность (940). § 5. Гальваномагнитные и термомагнитные четные эффекты (941). § 6. Нечетные кинетические эффекты (948). § 7. Оптические, магнетооптические и некоторые другие свойства ферромагнетиков (958). § 8. Сверхпроводимость в металлах с магнитными ионами и влияние на нее магнитного порядка (965). § 9. Эффект Кондо (969). Литература к главе 25 (974). Глава 26. Ядерные методы исследований в магнетизме.......... 987 § 1. Введение (987). § 2. Магнитная нейтронография (987). § 3. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) в магнитно-упорядоченных веществах (993). § 4. Эффект Мессбауера и его применение в исследованиях магнетизма (1000). Литература к главе 26 (1011). Литература ..............................1020 I. Общая литература (1020). II. Сборники по различным вопросам магнетизма (1023). III. Всесоюзные и международные конференции по различным вопросам магнетизма (1026). Предметный указатель .........................1027

Об авторе
top
photoВонсовский Сергей Васильевич
Выдающийся физик-теоретик, специалист по ферромагнетизму и квантовой теории твердого тела. Дважды Лауреат Государственной премии СССР. Герой Социалистического Труда. Академик АН СССР (РАН). Доктор физико-математических наук, профессор. Заместитель директора Института физики металлов Уральского научного центра АН СССР, основатель уральской научной школы теории магнетизма. Награжден тремя орденами Ленина, двумя орденами Красной Звезды, орденом Трудового Красного Знамени, двумя орденами «Знак Почета», Золотой медалью имени С. И. Вавилова. С 1947 г. непрерывно работал в Институте физики металлов АН СССР: заведующий отделом, с 1950 г. — заместитель директора института, с 1953 г. — заведующий лабораторией, с 1993 г. — главный научный сотрудник.

Труды С. В. Вонсовского посвящены квантовой теории твердого тела, многоэлектронной теории металлов и полупроводников, теории ферро- и антиферромагнетизма, сверхпроводимости. В 1941 г. он разработал способ создания в ферромагнетиках магнитной текстуры путем термомеханической обработки. Создал новые технические магнитные материалы. Автор более 170 научных работ и 8 монографий, основные из которых: «Ферромагнетизм» (1948, соавтор Я. С. Шур), «Современное учение о магнетизме» (1953), «Магнетизм» (1971), «Сверхпроводимость переходных металлов, их сплавов и соединений» (1977), «Квантовая физика твердого тела» (1983).