自鏇電子學基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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米文博，王曉姹 編

圖書標籤:

• 自鏇電子學
• 自鏇物理
• 凝聚態物理
• 納米電子學
• 量子力學
• 材料科學
• 電子學
• 物理學
• 半導體
• 自鏇輸運

齣版社： 天津大學齣版社

ISBN：9787561846599

版次：1

商品編碼：11250456

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-05-01

用紙：膠版紙

頁數：269

字數：437000

正文語種：中文

內容簡介

　　《自鏇電子學基礎》將自鏇電子學的基礎內容分為八章，分彆為引言、磁電阻效應、電子自鏇注入、半金屬材料、稀磁半導體、自鏇矩、有機自鏇電子學、自鏇電子學器件原理簡介。《自鏇電子學基礎》對各個章節的相關基礎知識進行瞭詳細介紹，並給齣典型的例子，同時對相關的學科前沿進展進行瞭概述，有利於學生瞭解自鏇電子學的基礎知識和學科發展。
　　《自鏇電子學基礎》是麵嚮物理學、材料學、電子科學與技術、微納加工和光學等專業高年級本科生和研究生的專業教材。

內頁插圖

目錄

第1章 引言
1.1 電子的發現和發展簡況
1.1.1 電子的發現和發展
1.1.2 電子學器件的發展
1.2 電子的自鏇屬性
1.3 自鏇電子學的發展概況

第2章 磁電阻效應
2.1 磁電阻效應的發展過程
2.2 各嚮異性磁電阻
2.2.1 各嚮異性磁電阻概述
2.2.2 各嚮異性磁電阻理論
2.2.3 各嚮異性磁電阻實驗研究
2.3 巨磁電阻效應
2.3.1 多層膜結構
2.3.2 自鏇閥結構
2.3.3 磁性金屬和非磁性金屬顆粒膜結構
2.4 隧道型磁電阻效應
2.4.1 磁性隧道結
2.4.2 鐵磁性金屬一絕緣體顆粒膜
2.4.3 多晶磁性材料中的隧道型磁電阻效應
2.4.4 隧道型磁電阻的相關理論
2.5 龐磁電阻效應
2.5.1 鈣鈦礦錳基氧化物的龐磁電阻效應
2.5.2 鈣鈦礦錳基氧化物中的相互作用
2.5.3 鈣鈦礦錳基氧化物中的低場磁電阻效應
2.5.4 鈣鈦礦錳基氧化物中的電荷有序現象
2.5.5 鈣鈦礦錳基氧化物中的相分離現象
2.5.6 鈣鈦礦錳基氧化物中的磁熵變現象
2.6 幾種其他磁電阻效應
2.6.1 彈道磁電阻效應
2.6.2 磁性金屬一碳基材料中的磁電阻效應
2.6.3 磁性金屬一氧化物寬帶半導體復閤薄膜中的磁電阻效應
2.6.4 非磁性半導體中的磁電阻效應
2.6.5 石墨烯中的磁電阻效應

第3章 電子自鏇注入
3.1 電子自鏇極化簡介
3.2 電子自鏇注入的相關理論
3.2.1 F/N結
3.2.2 F/N/F結
3.2.3 空間電荷區域的自鏇注入
3.3 電子自鏇注入的實驗現象
3.3.1 Johnson-Silsbee自鏇注入
3.3.2 自鏇注入金屬
3.3.3 自鏇注入半導體
3.3.4 金屬鐵磁體一半導體異質結
3.4 自鏇弛豫
3.4.1 自鏇弛豫簡介
3.4.2 自鏇弛豫機製
3.4.3 金屬中的自鏇弛豫
3.4.4 半導體中的自鏇弛豫
3.5 自鏇極化輸運
3.5.1 F/I/S隧穿
3.5.2 F/I/F隧穿
3.5.3 Andreev反射
3.5.4 自鏇極化飄移和擴散

第4章 半金屬材料
4.1 半金屬鐵磁體簡介
4.2 Heusler閤金和閃鋅礦結構化閤物
4.2.1 Heusler-Clb閤金
4.2.2 閃鋅礦結構半金屬
4.2.3 Heusler-12i閤金
4.3 少數自鏇帶隙的強磁性半金屬
4.3.1 二氧化鉻（Cro2）
4.3.2 CMR材料
4.4 多數自鏇帶隙的弱磁性半金屬
4.4.1 雙鈣鈦礦結構
4.4.2 四氧化三鐵（Fe304）
4.5 多數自鏇帶隙的強磁性半金屬
4.6 硫化物
4.6.1 硫鐵礦
4.6.2 尖晶石
4.7 其他半金屬材料
4.7.1 釕的氧化物
……

第5章 稀磁半導體
第6章 自鏇矩
第7章 有機自鏇電子學
第8章 自鏇電子學器件原理簡介

前言/序言

科學的宏偉畫捲：從原子核的奧秘到信息時代的黎明 人類對世界的探索從未停止，從宏觀宇宙的浩瀚星辰，到微觀世界的奇妙粒子，每一個層麵的認知飛躍都深刻地改變著我們的生活。本書將帶領讀者踏上一場跨越物理學多個前沿領域的探索之旅，揭示隱藏在物質深處的規律，並展望它們如何塑造著未來的科技藍圖。我們將從最基本、最令人著迷的粒子——電子，及其核心屬性——自鏇入手，逐漸深入到更為復雜、更為精妙的物理現象，最終觸及信息時代的基石。 第一章：微觀世界的基石——電子與量子革命 我們的旅程始於對電子這個基本粒子的深入理解。我們將迴顧經典物理學中電子的發現曆程，探討其電荷和質量的測量，為後續的量子化描述打下基礎。隨後，我們將進入量子力學的奇妙世界，介紹波粒二象性、疊加態和量子糾纏等概念。這些看似抽象的原理，卻是理解電子行為的關鍵。我們將詳細解析電子的軌道角動量和自鏇角動量，闡述自鏇這一獨特的量子屬性，它並非簡單的“鏇轉”，而是一種內在的、不可約的量子角動量，擁有如同粒子本身一般的基本性。我們會探討如何通過實驗測量和理論描述來揭示電子的自鏇特性，例如電子的磁矩以及它與磁場的相互作用。本章將為讀者建立一個堅實的量子力學框架，為理解後續更復雜的物理現象做好鋪墊。 第二章：磁場的召喚——原子磁矩的起源與展現 當電子的自鏇被賦予瞭量子化的屬性，它就如同擁有瞭一個微小的磁鐵。本章將深入探討原子磁矩的起源。我們將解析原子核的構成，以及質子和中子這些核子的性質。在此基礎上，我們將聚焦於原子核的自鏇，探討核自鏇如何産生核磁矩，以及它在核磁共振（NMR）等現象中的作用。同時，我們也將更細緻地分析電子繞原子核運動所産生的軌道磁矩，以及電子自鏇磁矩與軌道磁矩的相互作用，即所謂的自鏇-軌道耦閤。我們將介紹塞曼效應，即原子在外部磁場中能級分裂的現象，以及如何利用這一效應來探測和理解原子磁矩的性質。本章將引導讀者理解，為什麼許多物質會呈現齣磁性，以及原子層麵的磁性是如何産生的。 第三章：宏觀磁性的奧秘——從鐵磁性到反鐵磁性 從微觀的原子磁矩，到宏觀物質的磁性，這之間存在著一係列精彩的物理過程。本章將帶領讀者探索不同類型的宏觀磁性材料。我們將首先深入剖析鐵磁性，解釋自鏇之間的交換相互作用是如何導緻大量電子自鏇趨於平行排列，從而産生宏觀的磁化強度。我們將討論鐵磁體的基本特性，例如磁疇的形成與運動，磁疇壁的結構，以及矯頑力、磁滯迴綫等錶徵鐵磁體行為的關鍵參數。隨後，我們將介紹抗磁性，解釋原子核外的電子雲在磁場作用下産生的感生磁矩，以及其相對較弱的排斥特性。接著，我們將探討順磁性，分析原子磁矩在沒有外場時隨機取嚮，但在外場作用下趨於取嚮一緻的現象。最後，我們將深入研究反鐵磁性，揭示原子磁矩在相鄰原子之間呈反平行排列，從而使得宏觀磁矩趨於零的特殊情況，以及這種微觀有序如何影響材料的宏觀性質。 第四章：磁性的操控——電場、應力與溫度的影響 磁性並非一成不變，它受到外界條件的深刻影響。本章將聚焦於磁性的可控性，以及各種物理因素如何調控材料的磁行為。我們將詳細討論溫度對磁性的影響，特彆是居裏溫度和尼爾溫度的概念，解釋為什麼隨著溫度升高，材料的磁性會逐漸消失。我們將深入探討電場對磁性的影響，介紹壓電效應與磁緻伸縮效應的相互作用，以及如何利用電場來誘導或改變材料的磁化狀態。這將涉及到鐵電-磁耦閤材料的研究。此外，我們還將探討應力對磁性的影響，闡述磁緻伸縮效應，即材料在磁場作用下發生形變，以及反嚮的磁緻伸縮效應，即外力作用導緻材料磁性變化。我們將分析這些效應在傳感器、執行器等領域的應用潛力。 第五章：磁性材料的結構與輸運——維度與界麵 材料的磁性行為與其微觀結構，特彆是維度和界麵密切相關。本章將深入探討磁性材料的維度效應以及界麵物理。我們將分析體材料、二維材料（如二維鐵磁體）和一維納米綫材料的磁性差異，闡述量子尺寸效應和錶麵效應如何顯著影響材料的磁化強度、居裏溫度以及磁疇結構。我們將重點討論磁性材料界麵的重要性，例如鐵磁體/非磁體異質結，鐵磁體/絕緣體異質結等。我們將分析界麵處的電子結構重構，自鏇注入和自鏇輸運的現象，以及這些界麵效應如何在磁性隧道結（MTJ）等器件中發揮作用。本章將為理解下一代磁性器件的設計原理提供理論基礎。 第六章：信息的載體——電荷與自鏇的協同作用 信息是現代社會的核心，而電子的電荷和自鏇，這兩種基本屬性，正被巧妙地結閤起來，成為承載和處理信息的強大工具。本章將深入探討電荷與自鏇在信息存儲和處理中的協同作用。我們將介紹經典的磁性存儲技術，例如硬盤驅動器中的磁性介質，以及其工作原理。隨後，我們將聚焦於新興的自鏇電子學器件，特彆是磁性隧道結（MTJ）的工作原理，解釋其如何利用隧道磁電阻效應（TMR）來實現信息的非易失性存儲。我們將分析巨磁電阻（GMR）效應，以及其在磁頭讀齣技術中的應用。本章將詳細闡述如何通過控製電子的自鏇方嚮來編碼信息，並演示如何通過電流或磁場來讀取和改寫這些信息。 第七章：自鏇的流動與控製——自鏇電流與自鏇波 信息的傳遞和處理需要高效的載流子和能量傳遞機製。本章將深入研究自鏇流和自鏇波，它們是自鏇電子學中的關鍵概念。我們將定義自鏇流，並討論其産生方式，例如通過非磁性材料中的自鏇霍爾效應，或者在磁性材料中通過電子自鏇的定嚮輸運。我們將分析自鏇流如何被注入到磁性材料中，並導緻磁矩的翻轉或進動。隨後，我們將介紹自鏇波（或稱磁振子），將其視為一種集體激發模式，類似於聲波在晶格中的傳播。我們將探討自鏇波的産生、傳播和耗散機製，以及如何利用自鏇波來實現低功耗的信息處理和信號傳輸。本章將為理解未來高效、低能耗的自鏇電子器件提供更深層次的物理洞察。 第八章：未來的脈搏——自鏇電子學的新紀元 自鏇電子學作為一門蓬勃發展的交叉學科，正以前所未有的速度推動著科學和技術的進步。本章將展望自鏇電子學的美好未來，探討其在各個領域的潛在應用和發展趨勢。我們將討論基於自鏇電子學的新型存儲器，如電阻隨機存取存儲器（RRAM）和鐵電自鏇存儲器，以及它們在提升計算速度和降低能耗方麵的優勢。我們將探討自鏇邏輯器件，旨在實現比傳統CMOS邏輯更高效的計算。此外，我們還將展望自鏇電子學在量子計算、生物傳感、人工智能等領域的應用前景。本章將激發讀者對自鏇電子學未來發展的無限遐想，並強調其作為信息時代核心驅動力的重要性。 本書的構建，旨在以一種循序漸進、邏輯清晰的方式，帶領讀者從最基本的物理概念齣發，逐步深入到復雜的物理現象和前沿技術。我們力求在嚴謹的科學論述中，注入對科學探索的熱情和對未知世界的好奇。希望通過這場思想的旅行，讀者能夠深刻地理解電子自鏇的奧秘，認識到它在現代科技中所扮演的關鍵角色，並對未來的科學發展充滿信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名初涉自鏇電子學領域的學生，原以為這本書會是晦澀難懂的教科書，結果卻齣乎意料。這本書將自鏇電子學這個看似高大上的領域，以一種非常友好的方式呈現在我麵前。作者並沒有一開始就堆砌復雜的公式，而是先從電子的“自鏇”這一基本屬性入手，用生動形象的比喻來解釋它。我以前隻知道電子帶有電荷，但直到讀瞭這本書，纔瞭解到電子還有“自鏇”這個看不見的“屬性”，就像一個微小的陀螺，它在運動中會産生磁性，而正是這個磁性，成為瞭信息存儲和處理的關鍵。書中對各種自鏇電子器件的工作原理介紹，讓我印象深刻，比如讀寫硬盤的磁頭，它就是利用瞭自鏇電子學原理，能夠精準地讀取和寫入信息。書中的插圖和圖示也做得非常精美，能夠幫助我直觀地理解那些抽象的概念。我特彆喜歡書中對“巨磁阻效應”的解釋，它就像一個神奇的開關，能夠根據自鏇的方嚮來改變電阻的大小，從而實現信息的存儲。雖然這是一本“基礎”的書，但它並沒有停留在最錶麵的介紹，而是將一些核心的物理概念，如自鏇注入、自鏇輸運等，都進行瞭深入淺齣的闡釋。這本書為我打開瞭自鏇電子學的大門，讓我對這個充滿潛力的領域産生瞭濃厚的興趣，也讓我對未來的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

一本引人入勝的入門讀物，對於像我這樣在半導體物理學領域摸爬滾打多年的研究人員來說，它提供瞭一個嶄新的視角。我一直對如何超越傳統電子學的局限性充滿好奇，而“自鏇電子學基礎”這本書，就像一扇通往新世界的大門。它沒有沉湎於晦澀的數學推導，而是以一種清晰、直觀的方式，將自鏇這一量子力學中的基本屬性，與信息存儲和處理的未來緊密聯係起來。書中對巨磁阻效應（GMR）和隧道磁阻效應（TMR）的介紹，讓我對固態硬盤（SSD）等技術的背後原理有瞭更深刻的理解。那些看似神秘的磁疇翻轉，在作者的筆下變得生動有趣，仿佛能夠親手觸摸到信息的載體。此外，書中對自鏇注入、自鏇輸運和自鏇弛豫等核心概念的闡述，雖然簡潔，但卻抓住瞭問題的本質。我尤其喜歡它將理論與實際應用相結閤的方式，從MRAM（磁性隨機存取存儲器）的崛起，到未來量子計算的展望，無不體現齣自鏇電子學強大的潛力。閱讀過程中，我數次停下來，迴想自己過去的研究經曆，發現原來很多看似孤立的現象，都能夠用自鏇的邏輯來解釋。這本書並非追求麵麵俱到，而是像一位經驗豐富的嚮導，帶領初學者快速掌握自鏇電子學的關鍵脈絡，為進一步深入研究奠定堅實的基礎。它就像一杯醇厚的威士忌，初嘗時微甜，細品後迴味無窮，讓人不禁想要一探究竟。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我抱著略帶懷疑的態度翻開瞭“自鏇電子學基礎”，畢竟“基礎”這個詞，有時候往往意味著繁復的公式和抽象的概念。然而，這本書的開篇就給瞭我一個巨大的驚喜。作者以一種極其清晰且邏輯嚴謹的思路，循序漸進地引導讀者進入自鏇電子學的殿堂。我曾有幸閱讀過一些關於半導體物理學的著作，但“自鏇電子學基礎”在處理“自鏇”這一核心概念時，展現齣瞭獨特的視角。它沒有直接拋齣量子力學的復雜方程，而是從經典物理的磁性現象入手，巧妙地過渡到電子自鏇的概念。書中對磁疇、磁化強度等基礎知識的梳理，為理解自鏇的微觀行為奠定瞭良好的基礎。我尤其欣賞的是，作者在解釋自鏇如何影響電子的輸運特性時，沒有迴避其量子力學的本質，而是用一種非常易於理解的方式，闡述瞭自鏇極化、自鏇選擇性散射等關鍵機製。例如，對朗道-齊納模型（Landau-Zener）的介紹，雖然是簡化版本，但足以讓讀者領會到量子隧穿效應在自鏇電子學中的重要作用。書中穿插的實驗實例，也讓抽象的理論有瞭具體的載體，我能夠更直觀地感受到這些微觀現象的宏大意義。這本書並非意在成為一本百科全書，而是旨在為讀者打下堅實的理論基礎，為日後深入研究相關的復雜技術做好鋪墊。

評分☆☆☆☆☆

這是一本充滿驚喜的科普佳作，成功地將一個通常被認為是高深莫測的學科，以一種令人著迷的方式呈現給大眾。我是一名業餘的科技愛好者，對電子學一直抱有濃厚的興趣，但以往接觸到的書籍往往過於理論化，難以理解。而“自鏇電子學基礎”這本書，卻以其獨特的敘事風格和生動的比喻，徹底顛覆瞭我對科學讀物的認知。作者沒有使用過多的專業術語，而是將自鏇電子學的概念，比作一個個微小的“指南針”，它們如何在物質內部按照特定的規則排列和運動，進而影響電子信號的傳遞。這種形象化的描述，讓我這個非專業人士也能輕鬆領略到其中的奧妙。書中對各種自鏇電子器件的介紹，更是讓我大開眼界，從能夠存儲海量數據的硬盤，到未來可能實現的高速運算芯片，無不讓我驚嘆於人類的智慧。我特彆喜歡書中對“磁性”的解讀，它不再是單純的吸引或排斥，而是與電子自身的“內稟角動量”——自鏇息息相關。這種全新的理解，讓我對身邊的許多電子産品産生瞭全新的認識。雖然書中涉及瞭一些物理學原理，但作者巧妙地將它們融入到故事性的講解中，使得閱讀過程充滿樂趣，而非枯燥的知識灌輸。它更像是一場思想的盛宴，讓我得以窺見電子世界更深層的秘密，激發瞭我探索未知的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我眼前一亮的學術專著。作為一名多年從事凝聚態物理研究的學者，我一直在尋找能夠清晰闡述自鏇電子學核心理論，同時又不失前沿性的著作。“自鏇電子學基礎”恰恰滿足瞭我的需求。這本書在理論深度上毫不妥協，對於自鏇軌道耦閤（spin-orbit coupling）、自鏇霍爾效應（spin Hall effect）等前沿課題的處理，展現齣瞭高屋建瓴的洞察力。我特彆欣賞書中對微磁學（micromagnetics）的詳細介紹，它不僅涵蓋瞭磁疇壁的動力學，還深入探討瞭磁結構對自鏇輸運的影響。作者在分析這些復雜現象時，並沒有局限於單一的理論框架，而是融匯瞭不同學派的觀點，並以嚴謹的數學推導加以論證。例如，書中對布洛赫壁（Bloch wall）和尼爾壁（Neel wall）的深入剖析，以及對疇壁移動機製的精闢解讀，都為我提供瞭新的思考角度。此外，書中對自鏇波（spin wave）在信息處理中的應用前景的探討，更是讓我看到瞭自鏇電子學在未來計算領域所扮演的關鍵角色。盡管內容較為專業，但作者的寫作風格流暢而有力，使得即便是在處理復雜的數學模型時，也能保持閱讀的連貫性。這本書無疑是自鏇電子學領域研究人員的必備參考，它不僅鞏固瞭基礎知識，更激發瞭對未來研究方嚮的深刻思考。

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書

評分☆☆☆☆☆

書籍印刷質量一般，摸上去跟盜版一樣。內容還可以

評分☆☆☆☆☆

不錯，希望以後包裝加強些

評分☆☆☆☆☆

隻能說一般，內容基本都齊全，講解的邏輯一般，國內教材的通病

評分☆☆☆☆☆

很好

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書

評分☆☆☆☆☆

這印刷質量跟盜版的沒什麼區彆

評分☆☆☆☆☆

隻能說一般，內容基本都齊全，講解的邏輯一般，國內教材的通病