POLECAMY
Koszyk
Magnetyzm i nadprzewodnictwo
Wydawca:
Format:
ibuk
Kompendium wiedzy o magnetyzmie i nadprzewodnictwie!
W ostatnich latach gwałtownie wzrasta zainteresowanie materiałami magnetycznymi i fizyką magnetyzmu, m.in. za sprawą burzliwego rozwoju spintroniki, wykorzystaniem nanocząsteczek magnetycznych w medycynie i odkryciem zjawiska gigantycznego magnetooporu, które już znalazło zastosowanie w nowej generacji głowic odczytujących informację zapisaną magnetycznie.
Utrzymuje się też ogromne zainteresowanie nadprzewodnikami, głównie z powodu odkrycia dużej liczby nadprzewodników, w których zjawisko to zachodzi w temperaturze zbliżonej do temperatury ciekłego azotu a często nawet znacznie od niej wyższej.
Autorzy w nowatorski i jednolity sposób, językiem zrozumiałym dla współczesnego czytelnika, opisują:
- pojęcie momentu magnetycznego,
- oddziaływania prowadzące do wystąpienia uporządkowania magnetycznego (oddziaływanie wymiany),
- zjawisko nadprzewodnictwa,
- właściwości magnetyczne różnych materiałów, w tym materiałów „nowych”, które w ostatnich latach wzbudzają duże zainteresowanie, jak np. superparamagnetyków, materiałów z frustracją, szkieł spinowych, materiałów o obniżonej wymiarowości i wykazujących kolosalny magnetoopór manganitów,
- właściwości substancji w stanie nadprzewodzącym,
- magnetyczne i nadprzewodzące przemiany fazowe.
Książka jest przeznaczona dla studentów fizyki, fizyki technicznej, elektroniki, inżynierii materiałowej oraz doktorantów, pracowników naukowych i wykładowców pragnących poszerzyć swoją wiedzę w tej dziedzinie.
Autorzy – pracujący w Instytucie Fizyki Polskiej Akademii Nauk – od kilkudziesięciu lat prowadzą badania w dziedzinie magnetyzmu i nadprzewodnictwa. Zajmują się fizyką przejść fazowych w materiałach magnetycznych i nadprzewodzących, a także badaniami właściwości magnetycznych, cieplnych i nadprzewodzących oraz badaniami struktury domenowej magnetyków. Wielokrotnie prowadzili wykłady z magnetyzmu i nadprzewodnictwa przeznaczone dla doktorantów Instytutu Fizyki PAN oraz studentów Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego. Obecne zainteresowania naukowe autorów związane są z poznaniem właściwości materiałów o silnie skorelowanych elektronach - wśród których znajdują się związki uważane za perspektywiczne do zastosowania w magnetycznych lodówkach nowej generacji oraz jako katody baterii litowo-jonowych i ogniw paliwowych, oraz nadprzewodniki na bazie żelaza.
| Rok wydania | 2012 |
|---|---|
| Liczba stron | 298 |
| Kategoria | Elektryczność i magnetyzm |
| Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
| ISBN-13 | 978-83-01-17176-6 |
| Numer wydania | 1 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
Ciekawe propozycje
Spis treści
| Od autorów IX | |
| MAGNETYZM | 1 |
| 1. Mikroskopowe źródła momentów magnetycznych | 1 |
| 1.1. Równania Maxwella i podstawowe pojęcia rachunku wektorowego | 3 |
| 1.2. Pojęcie momentu magnetycznego | 6 |
| 1.3. Operatory momentu pędu | 8 |
| 1.4. Atomowe momenty magnetyczne | 10 |
| 1.4.1. Orbitalne momenty magnetyczne elektronów | 10 |
| 1.4.2. Spinowe momenty magnetyczne elektronów | 11 |
| 1.4.3. Jądrowe momenty magnetyczne | 13 |
| 1.5. Pierwiastki "magnetyczne" w układzie okresowym | 14 |
| 1.6. Sprzężenie spin-orbita (s-o) | 17 |
| 1.7. Wkład korelacyjno-wymienny | 19 |
| 1.8. Sumowanie dwóch operatorów momentu pędu | 19 |
| 1.9. Wypadkowy spin dwóch elektronów - stan singletowy i trypletowy | 21 |
| 1.10. Parametry stanu podstawowego atomu/jonu - reguły Hunda | 22 |
| 1.11. Wypadkowy moment magnetyczny atomu/jonu | 24 |
| 1.12. Oddziaływania nadsubtelne (HF - hyperfine) | 26 |
| 2. Wpływ pola magnetycznego na momenty magnetyczne | 27 |
| 2.1. Klasyczny moment magnetyczny (pętla z prądem) w polu magnetycznym | 27 |
| 2.2. Moment magnetyczny w polu magnetycznym - obraz kwantowy | 32 |
| 2.3. Podatność magnetyczna | 34 |
| 3. Opis termodynamiczny układu wielu momentów magnetycznych | 36 |
| 3.1. Potencjały termodynamiczne | 36 |
| 3.2. Niejednoznaczności terminologii dotyczącej potencjałów termodynamicznych stosowanych w magnetyzmie i nadprzewodnictwie | 39 |
| 3.3. Termodynamiczny schemat obliczania parametrów makroskopowych układów | 42 |
| 4. Układy zlokalizowanych, nieoddziatujących ze sobą momentów magnetycznych | 44 |
| 4.1. Diamagnetyzm | 44 |
| 4.2. Paramagnetyzm | 48 |
| 4.2.1. Podatność Curie | 53 |
| 4.2.2. Podatność van Vlecka | 55 |
| 4.2.3. Najistotniejsze właściwości paramagnetyków (podsumowanie) | 56 |
| 4.3. Wpływ niemagnetycznego otoczenia na właściwości magnetyczne jonu/atomu | 56 |
| 4.3.1. Formalizm pola krystalicznego (CEF - crystalline electric field) | 56 |
| 4.3.2. Dwa ogólne twierdzenia dotyczące stanów jonów w polu krystalicznym | 70 |
| 4.3.3. Zjawisko Jahna-Tellera | 71 |
| 5. Oddziaływania pomiędzy momentami magnetycznymi | 75 |
| 5.1. Elektrostatyczne oddziaływania wymiany | 75 |
| 5.1.1. Wymiana bezpośrednia | 77 |
| 5.1.2. Wymiana pośrednia | 80 |
| 5.2. Układy uporządkowane magnetycznie | 87 |
| 5.2.1. Modelowe hamiltoniany | 87 |
| 5.2.2. Przybliżenie pola molekularnego | 88 |
| 5.2.3. Ferromagnetyzm | 89 |
| 5.2.4. Antyferromagnetyzm | 93 |
| 5.2.5. Ferromagnetyzm | 99 |
| 5.2.6. Struktury helikoidalne (spiralne, śrubowe) | 101 |
| 5.3. Magnetyczne oddziaływania dipolowe | 102 |
| 5.3.1. Energia magnetostatyczna magnetyka | 102 |
| 5.3.2. Pole odmagnesowania | 104 |
| 5.3.3. Wpływ oddziaływań dipol-dipol na podatność próbki | 107 |
| 5.4. Podstawowe układy jednostek stosowane w magnetyzmie | 110 |
| 5.5. Struktura domenowa i procesy magnesowania | 114 |
| 5.5.1. Przyczyny powstawania struktury domenowej | 114 |
| 5.5.2. Energia swobodna próbki w przybliżeniu ośrodka ciągłego | 114 |
| 5.5.3. Analiza struktury domenowej | 119 |
| 5.5.4. Granica jednodomenowości | 125 |
| 5.5.5. Procesy magnesowania - pętla histerezy | 126 |
| 6. Złożone układy magnetyczne - przykłady | 131 |
| 6.1. Superparamagnetyki | 131 |
| 6.2. Szkła spinowe | 136 |
| 7. Magnetyzm pasmowy | 140 |
| 7.1. Paramagnetyzm Pauliego | 141 |
| 7.2. Diamagnetyzm Landaua (orbitalna odpowiedź gazu prawie swobodnych elektronów na obecność pola magnetycznego) | 144 |
| 7.3. Ferromagnetyki wędrowne - model Stonera | 147 |
| 8. Materiały o silnie skorelowanych elektronach. Magnetyzm przejściowy wędrowno-zlokalizowany | 151 |
| 8.1. Uzupełnienie - zarys formalizmu drugiej kwantyzacji | 151 |
| 8.2. Model Hubbarda | 153 |
| 8.3. Efekt Kondo | 156 |
| 8.4. Związki ciężkofermionowe (heavy-fermion systems) | 157 |
| 9. Wzbudzenia magnetyczne | 159 |
| 9.1. Fale spinowe (magnony) w ferromagnetyku | 159 |
| 9.2. Fale spinowe (magnony) w antyferromagnetyku | 165 |
| 9.3. Wzbudzenia w ferromagnetykach pasmowych | 165 |
| 10. Przejścia fazowe | 167 |
| 10.1. Klasyfikacja | 168 |
| 10.2. Przejścia nieciągłe | 169 |
| 10.3. Przejścia ciągłe | 171 |
| 10.3.1. Teoria przejść ciągłych Landaua | 171 |
| 10.3.2. Zachowanie krytyczne | 173 |
| 10.3.3. Hipoteza skalowania | 175 |
| 10.3.4. Hipoteza uniwersalności | 176 |
| 10.4. Przykłady | 178 |
| 10.4.1. Model Isinga | 178 |
| 10.4.2. Model x-y | 178 |
| 10.4.3. Twierdzenie Mermina-Wagnera-Berezinskiego | 179 |
| 10.4.4. Kwantowe przejścia fazowe | 179 |
| 11. Magnetoelektronika | 181 |
| 11.1. Spinowa polaryzacja nośników prądu | 181 |
| 11.2. Gigantyczny magnetoopór i magnetoopór tunelowy | 184 |
| 11.3. Transfer spinu | 188 |
| 11.4. Multiferroiki i nowe materiały spintroniczne | 188 |
| 11.5. Kolosalny magnetoopór, nowe idee | 190 |
| NADPRZEWODNICTWO | 193 |
| 12. Właściwości stanu nadprzewodzącego | 195 |
| 12.1. Podstawowe pojęcia | 195 |
| 12.2. Termodynamika przejścia do stanu nadprzewodzącego | 205 |
| 12.3. Efekt izotopowy | 208 |
| 12.4. Równanie Londonów | 210 |
| 13. Fenomenologiczna teoria Ginzburga-Landaua | 216 |
| 13.1. Równania Ginzburga-Landaua | 216 |
| 13.2. Londonowska głębokość wnikania w modelu Ginzburga–Landaua | 220 |
| 13.3. Długość koherencji | 221 |
| 13.4. Górne pole krytyczne Hc2 | 222 |
| 13.5. Kwantowanie strumienia magnetycznego | 225 |
| 14 Mikroskopowy opis stanu nadprzewodzącego - zarys teorii BCS | 228 |
| 14.1. Mikroskopowy opis stanu nadprzewodzącego | 228 |
| 14.2. Zarys teorii BCS | 233 |
| 14.2.1. Pojedyncze pary Coopera | 234 |
| 14.2.2. Schemat konstruowania funkcji wieloelektronowej | 239 |
| 15. Przegląd materiałów wykazujących nadprzewodnictwo | 243 |
| 15.1. Pierwiastki metaliczne | 243 |
| 15.2. Stopy i związki międzymetaliczne - związki o strukturze A15 i B1 | 245 |
| 15.3. Fazy Chevrela | 247 |
| 15.4. Nadprzewodniki ciężkofermionowe | 247 |
| 15.5. Nadprzewodniki organiczne i nadprzewodzące fulereny | 248 |
| 15.6. Nadprzewodniki wysokotemperaturowe | 251 |
| 15.7. Dwuborek magnezu | 253 |
| 15.8. Nadprzewodniki na bazie żelaza | 255 |
| 16. Zjawisko Josephsona i nadprzewodnikowy interferometr kwantowy | 257 |
| 16.1. Zjawisko Josephsona | 257 |
| 16.2. Magnetometry SQUIDowe | 259 |
| 16.3. Efekt bliskości i odbicie Andreeva | 266 |
| 17. Prądy krytyczne i materia wirów | 269 |
| 17.1. Prąd krytyczny, kotwiczenie wirów | 269 |
| 17.2. Materia wirów w nadprzewodnikach wysokotemperaturowych | 274 |
| Indeks | 281 |
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 2,66 zł za ebooka
