图书介绍

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铁氧体及其磁性物理
  • 韩志全编著 著
  • 出版社: 北京:航空工业出版社
  • ISBN:9787802435100
  • 出版时间:2010
  • 标注页数:276页
  • 文件大小:62MB
  • 文件页数:288页
  • 主题词:铁氧体-磁性材料

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图书目录

第一章 铁氧体概述1

1.1 铁氧体及其发展史1

1.2 铁氧体的一般特性及分类1

1.3 铁氧体材料的制备工艺2

1.4 铁氧体的应用4

1.4.1 软磁铁氧体的应用4

1.4.2 永磁铁氧体的应用4

1.4.3 微波铁氧体的应用5

1.5 铁氧体的晶体结构和磁性6

1.5.1 尖晶石型铁氧体6

1.5.2 石榴石型铁氧体8

1.5.3 磁铅石型(六角晶系)铁氧体11

参考文献13

第二章 物质的磁性及磁性起源14

2.1 物质的磁性14

2.1.1 磁场强度H、磁感应强度B14

2.1.2 磁性物质的磁化强度M15

2.1.3 磁化强度M、磁场强度H和磁感应强度B之间的关系及单位制16

2.1.4 磁化率χ和磁导率μ16

2.2 物质磁性的分类17

2.3 物质磁性的起源19

2.3.1 原子的壳层结构19

2.3.2 原子和离子中的电子分布20

2.3.3 未满壳层电子组态的洪德法则20

2.3.4 电子的轨道磁矩μe和自旋磁矩μs;玻尔磁子μB;旋磁比γ20

2.3.5 自由原子和离子的磁矩21

2.3.6 晶场中轨道磁矩的冻结和铁氧体的分子磁矩23

2.4 铁磁物质的自发磁化24

参考文献25

第三章 磁性物质的几种能量和磁畴26

3.1 静磁能EH26

3.2 退磁能Ed26

3.2.1 退磁场Hd和退磁因子N26

3.2.2 退磁能Ed的表达式28

3.3 磁晶各向异性能Ek28

3.3.1 磁晶各向异性能的表达式和磁晶各向异性常数29

3.3.2 磁晶各向异性等效场Hk30

3.3.3 磁晶各向异性的起源32

3.3.4 磁晶各向异性常数的测量33

3.4 磁致伸缩和磁弹性34

3.4.1 磁致伸缩和磁致伸缩系数34

3.4.2 磁弹性能Ems、压磁效应、应力能Eσ35

3.4.3 磁致伸缩的来源35

3.4.4 磁致伸缩的应用36

3.5 交换作用能Eex37

3.5.1 交换作用和交换能37

3.5.2 铁磁性(A>0)的条件39

3.5.3 超交换作用(superexchange)40

3.5.4 铁氧体中的超交换作用及居里温度42

3.5.5 自发磁化的分子场理论和分子场系数43

3.6 磁畴结构45

3.6.1 磁畴的起源45

3.6.2 畴壁结构及畴壁能45

3.6.3 片形畴和封闭畴结构计算47

3.6.4 不均匀物质中的磁畴49

3.6.5 单畴颗粒50

3.7 超顺磁性及超顺磁单畴颗粒临界尺寸54

参考文献55

第四章 技术磁化过程56

4.1 磁化曲线和磁化机制56

4.1.1 磁化曲线和磁滞回线56

4.1.2 磁化机制56

4.1.3 磁化机制的数学描述57

4.2 可逆畴壁位移磁化过程和起始磁导率58

4.2.1 杂质阻力模型58

4.2.2 应力阻力模型60

4.2.3 晶界钉扎模型61

4.3 可逆转动磁化机制62

4.3.1 磁晶各向异性作用下的可逆转动磁化62

4.3.2 应力作用下的转动磁化62

4.3.3 磁导率的非磁性晶粒边界模型62

4.4 不可逆磁化过程和临界场H063

4.4.1 不可逆畴壁位移磁化64

4.4.2 不可逆转动磁化66

4.5 趋近饱和定律67

4.6 反磁化过程和矫顽力68

4.6.1 反磁化核和畴壁位移反磁化过程68

4.6.2 磁矩转动反磁化过程69

4.6.3 矫顽力的缺陷钉扎模型和非一致转动模型71

4.6.4 反磁化核的形成和长大73

4.7 磁化和反磁化过程中四种状态下的磁矩角分布76

4.8 剩余磁化强度Mr和剩磁比R77

4.8.1 剩余磁化强度77

4.8.2 剩余磁化强度Mr的计算77

4.8.3 剩磁比R78

4.8.4 提高剩磁比R的途径78

参考文献79

第五章 交变磁场中磁性材料的磁化80

5.1 动态磁滞回线80

5.2 复数磁导率与储能和损耗80

5.2.1 交变场作用下B和H的表达式80

5.2.2 复数磁导率81

5.2.3 铁磁体的损耗和储能82

5.2.4 Q值和损耗角正切tgδ83

5.3 软磁材料中的磁损耗83

5.3.1 低频弱场下磁损耗的列格(Legg)公式83

5.3.2 损耗的约旦(Jordan)分离84

5.3.3 涡流损耗及趋肤效应84

5.3.4 磁滞损耗86

5.3.5 剩余损耗、磁后效和减落87

5.4 磁导率的频谱与截止频率fc89

5.4.1 磁导率的频谱89

5.4.2 尺寸共振和磁力共振90

5.4.3 畴壁共振91

5.4.4 自然共振与截止频率fc93

5.5 交变电场中铁氧体的介电性质96

5.5.1 磁性介质的复数介电常数96

5.5.2 磁性介质复数介电常数的频谱97

5.5.3 铁氧体的介电常数ε、电阻率ρ、介电损耗tgδε和介电弛豫频率frε98

参考文献99

第六章 永磁体和永磁性100

6.1 永磁性及其有关技术参数100

6.1.1 退磁曲线、剩磁Br和矫顽力Hc100

6.1.2 矫顽力Hc(或Hcb)和内禀矫顽力Hcj(或Hcm)100

6.1.3 最大磁能积(BH)max101

6.1.4 临界磁场(Hk)101

6.1.5 磁体性能的稳定性101

6.1.6 磁能积、工作点与气隙磁场102

6.2 永磁材料103

6.2.1 永磁材料的发展、金属和铁氧体永磁材料103

6.2.2 BaM和SrM永磁铁氧体材料105

6.2.3 永磁铁氧体的添加剂、助溶剂和离子代换107

6.2.4 锶、钡的析出问题108

6.2.5 制备高性能永磁铁氧体的途径109

6.2.6 粘结永磁体111

6.3 永磁体磁路设计113

6.3.1 静态磁路的设计113

6.3.2 磁体工作点的性能随温度和时间的漂移114

参考文献115

第七章 旋磁性116

7.1 磁化强度的一致进动和铁磁共振116

7.1.1 单电子的自由进动——拉摩进动116

7.1.2 磁化强度的运动方程117

7.1.3 张量磁导率及铁磁共振119

7.1.4 正负圆偏振场h土下的标量磁化率χ土和标量磁导率μ土122

7.1.5 椭球体中磁化强度的自由进动角频率123

7.1.6 内禀张量磁导率χi与外张量磁导率χe的关系124

7.1.7 单晶椭球体中磁晶各向异性对自由进动角频率的影响125

7.1.8 未饱和磁化多晶铁氧体的低场损耗126

7.1.9 亚铁磁共振128

7.2 磁化强度的非一致进动——自旋波129

7.2.1 自旋波的概念129

7.2.2 自旋波运动状态的描述130

7.2.3 自旋之间的交换作用等效场Hex和偶极相互作用场hd132

7.2.4 自旋波谱ωk(k,H,θk)134

7.2.5 自旋波的线性激发136

7.2.6 静磁模141

7.3 微波铁氧体的损耗机制144

7.3.1 铁磁共振线宽△H144

7.3.2 有效线宽△Heff和场移S144

7.3.3 双磁子散射理论及一致进动的弛豫过程146

7.3.4 双磁子散射理论与自旋波谱的实验验证147

7.3.5 双磁子散射理论与各向异性致宽和气孔致宽及共振区的有效线宽149

7.3.6 非共振区有效线宽△Heff及晶粒表层自旋波共振损耗模型152

7.3.7 晶粒表层自旋系统到晶格的弛豫过程156

7.3.8 单晶线宽△H单晶来源157

7.3.9 多晶线宽△Hpol来源157

7.4 高功率效应——自旋波的非线性激发161

7.4.1 高功率现象161

7.4.2 自旋波线宽△Hk161

7.4.3 垂直激励下的高功率临界场hc⊥162

7.4.4 平行激励下的高功率临界场hc?165

7.4.5 △Hk的渡越时间模型167

7.4.6 提高高功率临界场hc的途径169

7.5 部分磁化铁氧体的微波特性171

7.5.1 部分磁化铁氧体的张量磁导率171

7.5.2 部分磁化铁氧体的μ′、k′和μZ′172

7.5.3 部分磁化铁氧体的微波损耗173

7.5.4 部分磁化铁氧体的高功率临界场175

参考文献175

第八章 微波铁氧体材料178

8.1 微波铁氧体材料的主要性能参数178

8.2 常用微波铁氧体材料180

8.2.1 钇铁石榴石铁氧体181

8.2.2 钇铝石榴石铁氧体182

8.2.3 窄线宽石榴石铁氧体183

8.2.4 铋钙钒石榴石铁氧体187

8.2.5 低温度系数钇钆石榴石铁氧体188

8.2.6 高平均功率或中功率用钇钆石榴石铁氧体190

8.2.7 高峰值功率钇钆石榴石铁氧体190

8.2.8 估算石榴石铁氧体理论密度dx和居里温度θf的经验公式191

8.2.9 尖晶石型Ni系微波铁氧体材料192

8.2.10 尖晶石型Li系微波铁氧体材料195

8.2.11 六角晶系微波铁氧体材料198

8.3 微波铁氧体旋矩材料199

8.3.1 石榴石旋矩材料199

8.3.2 Li铁氧体旋矩材料202

8.3.3 MgMn铁氧体旋矩材料203

8.4 微波铁氧体单晶和薄膜材料204

8.4.1 微波铁氧体单晶材料204

8.4.2 石榴石型铁氧体单晶204

8.4.3 Li铁氧体和NiZn铁氧体单晶206

8.4.4 液相外延铁氧体单晶薄膜材料206

8.4.5 微波铁氧体单晶和薄膜的制备工艺208

8.5 低温共烧微波铁氧体材料209

8.6 微波铁氧体材料的应用211

参考文献212

第九章 软磁铁氧体214

9.1 软磁铁氧体材料的特性214

9.1.1 起始磁导率μi215

9.1.2 Q值和损耗215

9.1.3 直流叠加特性218

9.1.4 减落系数219

9.2 MnZn铁氧体220

9.2.1 高磁导率MnZn铁氧体221

9.2.2 MnZn功率铁氧体225

9.2.3 MnZn铁氧体性能参数之间的关系231

9.2.4 MnZn铁氧体固相反应过程及烧结气氛对显微结构和性能的影响231

9.2.5 MnZn铁氧体的晶粒边界234

9.3 NiZn铁氧体236

9.3.1 NiZn铁氧体的性能236

9.3.2 NiZn铁氧体的显微结构与性能的关系237

9.3.3 NiZn铁氧体的离子取代和掺杂237

9.3.4 几种常用NiZn铁氧体238

9.3.5 铁氧体的功耗与磁化过程的关系243

9.4 MgMnZn铁氧体244

9.5 射频平面六角铁氧体244

9.5.1 Co2Z及Zn取代的Z型、W型和Y型平面六角铁氧体的性能244

9.5.2 离子代换对Co2Z性能的影响245

9.5.3 制备工艺对Co2Z型铁氧体性能的影响248

9.6 超高频用铁氧体复合材料249

9.6.1 复合PPs树脂-NiZn铁氧体磁导率频谱及磁导率温度特性249

9.6.2 Co2Y-NiCuZn铁氧体复合材料251

9.6.3 NiCuZn-Co2Z铁氧体复合材料251

9.6.4 铁电体-铁氧体复合材料252

9.7 叠层片式电感用低温共烧软磁铁氧体材料254

9.7.1 叠层片式电感254

9.7.2 叠层片式电感的制作工艺255

9.7.3 叠层片式电感对铁氧体粉料的要求255

9.7.4 铁氧体的低温烧结技术256

9.7.5 低温共烧NiCuZn铁氧体256

9.7.6 低温共烧MgCuZn铁氧体261

9.7.7 低温共烧MnZn铁氧体261

9.7.8 低温烧结六角晶系铁氧体263

9.7.9 低温烧结复合铁氧体材料265

参考文献265

思考题269

附录1 常用磁学量在两种单位制中的换算表275

附录2 常用物理常数表276

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