纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩秀峰 等 著

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• 纳米科学
• 纳米技术
• 自旋电子学
• 凝聚态物理
• 材料科学
• 电子学
• 物理学
• 半导体
• 纳米材料
• 自旋物理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030418241

版次：1

商品编码：11623160

包装：平装

丛书名： 纳米科学与技术/国家出版基金项目

开本：16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

页数：595

字数：930000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：物理（特别是自旋电子学）及相关领域的大学本科高年级学生、研究生、教师、工程师和科研工作者等。

　　《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》适合物理（特别是自旋电子学）及相关领域的大学本科高年级学生、研究生、教师、工程师和科研工作者等参考阅读。

内容简介

　　《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》由工作在自旋电子学研究领域里的国内外50余位学者撰写而成。全书分两卷、共28章，各章均由该领域富有研究经验的知名专家负责，较全面地介绍和论述了目前自旋电子学研究领域中的各个重要研究方向及其进展，并重点关注自旋电子学的关键材料探索、物理效应研究及其原理型器件的设计开发和实际应用。

作者简介

　　韩秀峰，中国科学院物理研究所研究员、博士生导师。课题组组长。1984年毕业于兰州大学物理系，1993年在吉林大学获博士学位。主要从事“自旋电子学材料、物理和器件”研究，包括：磁性隧道结及隧穿磁电阻（tmr）效应、多种铁磁复合隧道结（mtj）材料、新型磁随机存取存储器（mram）、磁逻辑，自旋纳米振荡器、自旋晶体管、磁电阻磁敏传感器等原理型器件的研究。已发表scl学术论文200余篇，获得中国发明专利授权50余项和国际专利授权5项。与合作者研制成功一种新型纳米环磁随机存取存储器（nanoring mram）原理型演示器件、四种磁电阻磁敏传感器原理型演示器件：其中“纳米环磁性隧道结及新型纳米环磁随机存取存储器的基础性研究”获2013年度北京市科学技术奖一等奖。

内页插图

目录

《纳米科学与技术》丛书序
现代磁学的黄金时期
golden era of modern magnetism
上卷
第1章 磁性纳米多层膜巨磁电阻效应及其器件
1.1 背景简介
1.2 巨磁电阻效应的发现、理论及其应用
1.2.1 巨磁电阻效应的发现和典型实验结果
1.2.2 巨磁电阻效应的理论模型
1.2.3 巨磁电阻效应的应用
1.3 巨磁电阻的影响
1.3.1 隧穿磁电阻
1.3.2 庞磁电阻
1.3.3 铁磁半导体中的磁电阻
1.3.4 纳米线以及有机体系中的磁电阻
1.3.5 非磁体系中的磁电阻效应
1.4 结论与展望
参考文献
第2章 磁性颗粒膜中的巨磁电阻效应
2.1 磁性颗粒膜中的超顺磁性
2.1.1 铁磁性颗粒的磁性
2.1.2 铁磁性颗粒集合体的超顺磁性
2.2 金属／金属型磁性颗粒膜的巨磁电阻效应
2.2.1 理论解释
2.2.2 金属／金属型颗粒膜gmr效应的影响因素
2.3 金属／绝缘体型磁性颗粒膜的巨磁电阻效应
2.4 磁性纳米粒子组装颗粒膜的巨磁电阻效应
2.5 结束语
参考文献
第3章 磁性隧道结及隧穿磁电阻相关效应
3.1 引言：磁性隧道结及其发展历程
3.2 基于不同势垒材料的单势垒磁性隧道结
3.2.1 基于非晶al-o势垒的磁性隧道结
3.2.2 基于单晶?-ai2o3势垒的磁性隧道结
3.2.3 基于非品ti-o势垒的磁性隧道结
3.2.4 基于单晶mgo（001）势垒的磁性隧道结
3.2.5 基于尖晶石mgai2 o4（001）等新型势垒的磁性隧道结
3.2.6 基于有机材料势垒的磁性隧道结
3.2.7 基于半导体材料势垒的磁性隧道结
3.2.8 基于其他势垒的磁性隧道结
3.3 磁性隧道结中常用电极材料
3.3.1 基于单质铁磁金属材料的磁性隧道结
3.3.2 基于高自旋极化率铁磁金属合金材料的磁性隧道结
3.3.3 具有高自旋极化率的半金属电极材料
3.3.4 基于垂直磁各向异性磁电极材料的磁性隧道结
3.3.5 基于稀磁半导体电极材料的磁性隧道结
3.3.6 基于插层和复合电极材料的磁性隧道结
3.4 双势垒磁性隧道结
3.4.1 基于非晶al-o双势垒的磁性隧道结
3.4.2 基于单晶mgo（001）双势垒的磁性隧道结
3.5 磁性隧道结中的物理效应
3.5.1 自旋转移力矩效应
3.5.2 库仑阻塞磁电阻效应
3.5.3 磁电阻振荡效应
3.5.4 双势垒磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应
3.5.5 磁性隧道结中的电场效应
3.5.6 磁性隧道结中的热自旋效应
3.6 磁性隧道结在器件中的应用
3.6.1 硬盘驱动器磁读头
3.6.2 磁性传感器
3.6.3 磁性随机存取存储器
3.6.4 自旋纳米振荡器
3.6.5 自旋逻辑器件
3.6.6 自旋晶体管、自旋场效应晶体管
3.6.7 自旋发光二极管
3.7 研究展望
参考文献
附录 磁性隧道结的发展历史及其有代表性的优化结构
第4章 铁磁体／反铁磁体多层结构中交换偏置的最新进展
4.1 引言
4.2 反铁磁层对磁交换偏置效应的影响
4.3 铁磁体／非磁体／反铁磁体三层膜体系中的层间交换偏置耦合
4.4 铁磁体／反铁磁体／铁磁体三层膜体系中的层间交换偏置耦合
4.5 通过磁-电效应实现交换偏置的电场控制
4.6 结语
参考文献
第5章 磁性超薄膜中厚度诱导的自旋重取向相变
5.1 唯象性描述
5.1.1 零磁场下的自旋重取向相变
5.1.2 外加磁场下的自旋重取向相变
5.2 利用磁化曲线研究自旋重取向相变
5.3 利用微观成像技术研究自旋重取向相变
5.4 利用磁化率研究自旋重取向相变
5.4.1 厚度诱导自旋重取向相变中磁化率的理论模型
5.4.2 自旋重取向相变的磁化率实验研究及与理论的比较
5.5 总结
参考文献
第6章 钙钛矿结构锰氧化物中的庞磁电阻效应及其应用
6.1 钙钛矿结构锰氧化物的cmr效应
6.2　cmr锰氧化物的制备
6.2.1 多晶陶瓷
6.2.2 单晶
6.2.3 薄膜
6.2.4 纳米颗粒、线
6.3　cmr锰氧化物的物理性质
6.3.1 晶体结构
6.3.2 电子结构
6.3.3 磁结构
6.3.4　cmr锰氧化物的磁输运行为
6.3.5 各种掺杂效应和相图
6.3.6 电荷有序和轨道有序
6.3.7 相分离
6.3.8　cmr效应的理论研究
6.4　cmr锰氧化物薄膜器件和应用
6.4.1 锰基异质结及其应用
6.4.2　cmr锰氧化物隧道结及其应用
6.4.3　cmr锰氧化物铁电场效应晶体管及其应用
6.5 小结
参考文献
第7章 自旋转移力矩效应
7.1 引言
7.2　自旋转移力矩的基本原理
7.2.1　自旋电流、自旋力矩以及它们之间的联系
7.2.2 自由电子在非磁性金属和铁磁金属界面处的散射
7.2.3 自旋转移力矩在磁异质结中的特性
7.3　自旋转移力矩驱动的多层膜磁化动力学
7.3.1 llg方程与自旋转移力矩
7.3.2 磁化动力学：宏观磁矩模型
7.3.3 磁化动力学：微磁学模型简介
7.4 磁性单层膜和双层膜结构中的自旋转移
7.4.1 不均匀铁磁金属单层膜中的自旋转移
7.4.2 顺磁金属／铁磁金属双层膜中的自旋转移
7.5 对自旋转移力矩的其他研究方向的展望
7.5.1 基于铁磁绝缘体的自旋转移
7.5.2 热驱动自旋转移力矩
7.5.3 自旋转移力矩的逆效应
7.5.4 其他磁性材料中的自旋转移效应
参考文献
第8章 自旋转移力矩效应和微磁学模拟技术
8.1 微磁学基础理论
8.1.1 布朗（brown）稳态方程
8.1.2 磁动力学方程
8.1.3 数值模拟方法
8.1.4 微磁学计算中的单位约化
8.2 微磁学新进展
8.2.1 自旋转移力矩效应
8.2.2　rashba效应
8.2.3　landau-lifshitz-bloch方程
8.2.4 自洽bloch方程
8.2.5 原子尺度的微磁学模型
8.3　stt驱动的磁化翻转及微磁学模拟
8.3.1　stt效应的研究进展
8.3.2　stt驱动的磁化翻转微磁学模拟
8.4　stt驱动的磁涡旋极性翻转
8.5　stt驱动的自旋波激发
8.5.1　stt驱动的磁振荡
8.5.2 面内-垂直双自旋极化结构
8.6 原子尺度的微磁学模拟
8.6.1 稀土-过渡金属合金材料
8.6.2 三温度模型
8.6.3 稀土-过渡金属薄膜材料的微磁学模型及激光退磁过程
8.7 结束语
参考文献
第9章 铁磁共振和自旋波的电检测技术及其在自旋电子学方面的新应用
9.1 电检测铁磁共振技术的物理原理
9.2 电检测铁磁共振信号的定量分析方法
9.2.1 磁化强度的进动
9.2.2 广义欧姆定律
9.2.3 自旋整流效应的定量分析和角对称性
9.3 铁磁共振和自旋波电检测技术的应用
9.3.1　gamnas薄膜中的自旋激发
9.3.2 相分辨铁磁共振谱
9.3.3 自旋波共振的电检测
9.3.4 非线性铁磁共振和自旋波
9.3.5 异质结自旋器件中自旋泵浦效应和自旋整流效应的区分
9.3.6 微波磁场矢量探测器
9.3.7 微波相位成像
9.结语
参考文献
第10章 磁性纳米异质受限结构中的自旋和热电输运量子理论
10.1 引言
10.2 单磁性隧道结中自旋相关输运定态理论
10.2.1 无自旋的转移哈密顿量
10.2.2 单隧道结系统的哈密顿量
10.2.3 利用非平衡格林函数计算电流和电导
10.2.4 电导和隧穿磁电阻效应
10.2.5 单磁性隧道结中的自旋转移力矩
10.2　6电子-电子相互作用对电导的影响
10.3 双磁性隧道结中自旋相关输运定态理论
10.3.1 中心区为铁磁膜
10.3.2 中心区为超导体
10.3.3 中心区为量子点
10.3.4 中心区为一臂镶嵌了量子点的aharonov-bohm环
10.3.5　自旋过滤：铁磁体-量子点-半导体双隧道结系统
10.4 自旋相关的含时输运理论
10.4.1 多铁磁端口器件：中心区存在随时间变化的栅电压
10.4.2 单磁性隧道结中含时外场对电流和自旋转移力矩的影响
10.5 具有自旋轨道耦合的量子环和自旋场效应管中激光激发的自旋动力学
10.5.1 量子环
10.5.2 光控自旋场效应管
10.6 自旋热电输运理论
10.6.1 热功率、peltier系数和热导率
10.6.2　wiedemann-franz定律
10.7 总结
参考文献
第11章 各种霍尔效应及其输运性质和应用
11.1 霍尔效应的研究简史
11.2 霍尔效应分类介绍
11.2.1 正常霍尔效应
11.2.2 反常霍尔效应
11.2.3 平面霍尔效应
11.2.4 自旋霍尔效应
11.2.5 量子霍尔效应
11.3 本章小结
参考文献
第12章 自旋霍尔效应、反常霍尔效应和拓扑绝缘体
12.1 整数量子霍尔效应
12.2 量子反常霍尔效应
12.3 量子自旋霍尔效应
参考文献
第13章 介观器件中的自旋轨道耦合和自旋流
13.1 引言
13.2 自旋电子器件的理论基础
13.2.1 含有自旋轨道耦合的实空间哈密顿量
13.2.2 含有自旋轨道耦合的二次量子化哈密顿量
13.3 纳米器件中的自旋积累和自旋极化流
13.3.1 半导体中的自旋极化流
13.3.2 量子点中的自旋积累
13.4 介观小环中的持续自旋流
13.4.1 产生持续自旋流的物理图像
13.4.2 自旋轨道耦合-正常复合介观小环中的持续自旋流
13.5 自旋流定义
13.5.1 线自旋流、角自旋流和连续性方程
13.5.2 一个例子：一维体系自旋流
13.6 自旋流产生的电场
13.7 展望
参考文献
第14章 半导体中的自旋轨道耦合及其物理效应
14.1 引言
14.2 半导体中的自旋轨道耦合
14.2.1 有效质量理论
14.2.2 半导体量子阱中的rashba自旋劈裂
14.3 窄禁带半导体量子阱中的本征自旋霍尔效应
14.3.1　8带模型计算本征自旋霍尔效应
14.3.2 速度顶角修正——梯图近似
14.3.3　hgcdte／cdte量子阱中量子相变致本征自旋霍尔效应
14.4 拓扑绝缘体
14.4.1 拓扑绝缘体中的反常电子轨道
14.4.2 拓扑绝缘体表面电子引发的可控rkky相互作用
14.4.3 拓扑绝缘体量子点
14.4.4 极化场驱动的拓扑绝缘体量子相变
14.5 结束语
参考文献
第15章 磁性阻挫系统
15.1　自旋系统中阻挫的引入
15.2 经典自旋体系中的磁性阻挫
15.2.1 二维几何阻挫ising模型
15.2.2 三维几何阻挫系统与自旋冰
15.2.3 连续自旋模型与计算模拟
15.3 量子自旋体系中的磁性阻挫
15.3.1 一维heisenberg链与阻挫驱动的量子相变
15.3.2 二维j1-j2模型与无序诱导的有序
15.3.3 阻挫自旋系统的低能磁激发
15.3.4 量子自旋液体与分数激发
15.4 展望
参考文献
索引
彩图

下卷
第16章 热自旋电子学
16.1 卡诺电子学的发展背景
16.2　自旋相关热电理论及实验进展
16.2.1 塞贝克效应及其理论
16.2.2 双电流模型
16.2.3 自旋相关热电理论
16.2.4 自旋相关热电效应实验进展
16.3 自旋塞贝克效应及其相关效应
16.3.1 自旋霍尔效应和逆自旋霍尔效应
16.3.2 自旋塞贝克效应
16.3.3 自旋能斯特效应
16.3.4　pt邻近效应
16.3.5 自旋霍尔磁电阻
16.4 磁性隧道结
16.4.1 磁性隧道结的热电理论计算
16.4.2 磁性隧道结的热电实验进展
16.5 热诱导的自旋转移力矩
16.6 结束语
参考文献

第17章 iii-v族磁性半导体（ga，mn）as
17.1　p-d交换作用zener模型
17.2 高居里温度（ga，mn）as的制备
17.2.1 重mn掺杂
17.2.2 自上而下微纳加工（ga，mn）as纳米条
17.2.3 自下而上自组织生长（ga，mn）as纳米线
17.2.4 磁邻近效应
17.3 （ga，mn）as的自旋超快动力学
17.3.1 电子自旋超快激发与弛豫动力学过程及其相关物理机制
17.3.2 光控磁化翻转及其动力学过程研究
17.3.3 全光相干自旋波激发与动力学过程研究
17.4 （ga，mn）as的费米能级问题
17.4.1 价带模型
17.4.2 杂质带模型
17.5 基于（ga，mn）as的器件物理效应
17.5.1 电场调控磁化矢量的转动
17.5.2 电场调控居里温度
17.5.3 铁磁金属／（ga，mn）as复合隧道结
17.6 展望
参考文献

第18章 氧化物稀磁半导体
18.1 研究背景
18.1.1 引言
18.1.2 稀磁半导体的发展历程
18.2 氧化物稀磁半导体薄膜的制备
18.2.1 制备方法
18.2.2 制备条件
18.3 氧化物稀磁半导体的结构及表征
18.3.1 氧化物半导体的晶体结构与特性
18.3.2 氧化物稀磁半导体结构表征
18.4 氧化物稀磁半导体的磁性
18.4.l 3d过渡金属掺杂氧化物稀磁半导体
18.4.2 共掺杂氧化物稀磁半导体
18.4.3 非磁性元素掺杂和不掺杂的氧化物稀磁半导体
18.5 氧化物稀磁半导体的输运性质
18.5.1 载流子浓度与铁磁性的关系
18.5.2 反常霍尔效应
18.6 氧化物稀磁半导体的理论计算
18.6.1 第一性原理计算方法
18.6.2 磁交换能的计算
18.6.3 电子结构分析
18.6.4　tc的计算
18.7 氧化物稀磁半导体的磁性产生模型
18.7.1 载流子诱导的铁磁性理论
18.7.2 束缚磁极子理论
18.7.3 电荷转移的铁磁性理论
18.8 氧化物稀磁半导体及其异质结中的磁电阻效应
18.8.1 氧化物稀磁半导体的磁电阻效应
18.8.2 氧化物稀磁半导体基的磁性隧道结
18.9 总结与展望
参考文献

第19章 有机半导体异质结构及其磁电阻效应
19.1 垂直结构有机自旋阀器件的制备
19.2 铁磁有机界面的自旋注入
19.3 有机半导体中的自旋弛豫
19.4 有机材料中的隧穿磁电阻现象
19.5 自旋调控的有机电子学器件
19.6 小结
参考文献

第20章 有机复合磁性纳米结构中的理论计算研究
20.1 有机复合磁性纳米结构简介
20.2 基于有机复合磁性纳米结构的理论简介
20.2.1 唯象的理论方法
20.2.2 第一性原理有机物一金属界面的计算方法
20.2.3 非平衡态格林函数方法
20.2.4 其他效应的理论方法
20.3 有机复合磁性纳米结构的结构特性
20.3.1 有机物-磁性金属界面
20.3.2 有机物-绝缘体界面
20.3.3 双面有机物-磁性金属结合的结构
20.3.4 其他与有机物相关的界面结构
20.4 有机复合磁性纳米结构的自旋相关输运特征
20.4.1 基于有机物的隧穿磁电阻效应
20.4.2 与有机物相关的界面耦合效应
20.4.3 自旋相关杂化对输运的影响
20.4.4 电流驱动下的有机物结构转变效应
20.4.5 其他有机物中的自旋相关输运特性
20.5 有机磁性纳米复合结构的应用前景展望
20.5.1 与自旋相关的有机随机存储器
20.5.2 有机自旋晶体管
20.5.3 基于有机材料的自旋发光二极管
20.5.4 基于有机物的自旋流发射源
20.6 总结与展望
参考文献

第21章 碳基自旋电子学
21.1 基于石墨烯的自旋电子学
21.1.1 石墨烯简介
21.1.2自旋注入
21.1.3石墨烯自旋阀器件
21.1.4 自旋输运和自旋调控
21.1.5 基于石墨烯纳米带的自旋电子学
21.1.6 小结
21.2 基于碳纳米管的自旋电子学
21.2.1 碳纳米管简介
21.2.2 碳纳米管自旋阀器件
21.2.3 碳管中的自旋输运和调控
21.2.4 小结
21.3 基于有机半导体和富勒烯的自旋阀器件
21.4 总结和展望

前言/序言

纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷） （本书简介） 本书聚焦于纳米科学与技术的前沿领域——自旋电子学，作为该领域的入门与基础性教材，旨在为读者构建坚实的理论框架和清晰的实践认知。全书以深入浅出的方式，系统阐述了自旋电子学的基本概念、关键物理原理、重要材料体系及其在现代电子学中的应用前景。 第一部分：基础物理与概念构建 第一章：纳米科学的基石与尺度效应 本章首先回顾了纳米科学的起源与发展历程，强调了在纳米尺度下，物质展现出的奇异物理、化学和生物学特性。重点讨论了尺寸效应（Size Effect）如何颠覆传统体材料的性质，包括量子限域效应、表面与界面效应的显著增强。我们将深入分析晶格缺陷、表面能和电子态密度在纳米尺度下的重构，为理解后续的自旋现象奠定必要的物理基础。通过对量子点、纳米线和薄膜等典型纳米结构的介绍，使读者对不同形貌的纳米材料有一个全面的认识。 第二章：电子的电荷与自旋自由度 电子作为物质最基本的带电粒子，其自由度包括电荷和自旋。本章将从量子力学的角度，精确定义电子的自旋角动量，并阐述泡利不相容原理在多电子体系中的核心地位。我们将详细解析自旋磁矩的产生机制，以及自旋在外部磁场中表现出的朗德 $g$ 因子和塞曼效应。此外，本章将引入自旋轨道耦合（Spin-Orbit Coupling, SOC）的概念，阐释其在重元素中对电子能带结构和自旋-轨道相互作用的影响，这是后续讨论拓扑绝缘体和自旋霍尔效应的基础。 第三章：磁性基础物理：从经典到量子 自旋电子学的核心在于对电子自旋产生的磁矩进行操控。本章系统回顾了磁学的基本理论。从朗之万德拜热理论出发，过渡到居里-魏斯理论，解释了顺磁性和抗磁性的宏观表现。随后，本书将重点解析铁磁性、反铁磁性与亚铁磁性的微观起源——德鲁德模型和布洛赫 $s-d$ 交换作用。深入探讨了海森堡交换作用模型、Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用，以及它们如何决定磁性材料中的自旋序和磁畴结构。本章还将介绍磁性测量技术（如SQUID和磁光克尔效应MOKE）的基本原理。 第二章：自旋输运的量子机制 本章是自旋电子学区别于传统电子学的关键所在。我们不再将电子仅视为电荷载流子，而是将自旋作为信息载体。本章详细阐述了自旋极化电流的产生、传输与探测机制。 自旋注入与分离： 探讨了如何通过铁磁-半导体或铁磁-绝缘体异质结实现电子自旋的有效注入，重点分析了界面散射和自旋筛选效应。 自旋扩散方程： 建立并求解了描述自旋积累和自旋弛豫过程的动力学方程，引入了自旋扩散长度 ($lambda_s$) 这一核心参数。 自旋的退相干： 深入分析了导致自旋信息丢失的物理过程，包括自旋松弛机制（如超精细相互作用、杂质散射）和自旋去相干时间 ($T_2$) 的测量方法。 第三章：巨磁阻效应（GMR）与隧道磁阻效应（TMR） GMR 和 TMR 是自旋电子学早期商业化应用的核心效应。本章首先详细分析了GMR的物理起源，即在铁磁层/非磁性金属多层膜结构中，不同自旋电子的散射截面差异导致的电阻变化，并追溯其在磁头读取技术中的应用。随后，重点阐述了TMR效应，即在铁磁层/氧化物绝缘层/铁磁层结构中，通过隧穿机制实现的巨大磁阻。本章将解析Mott的直接隧穿理论和Slonczewski的TMR理论模型，并讨论界面质量、氧化层厚度对TMR比率的影响。 第二部分：核心技术与前沿应用 第四章：磁性随机存取存储器（MRAM）技术 MRAM 代表了自旋电子学在存储领域最具潜力的应用。本章将聚焦于基于磁隧道结（MTJ）的MRAM结构。 自旋转移矩（STT）： 详细解释了STT效应，即通过高自旋极化电流直接翻转MTJ中自由磁层的磁化方向的物理过程。深入分析了临界电流密度（$J_c$）的理论计算与实验优化。 自旋轨道力矩（SOT）： 引入SOT作为替代STT的电流驱动机制。重点讨论了由自旋霍尔效应（SHE）和反霍尔效应（AHE）在重金属/铁磁体界面上产生的力矩，及其在提高写入速度和降低功耗方面的优势。 存储单元架构： 比较了Toggle MRAM、STT-MRAM 和 SOT-MRAM 的结构特点、读写机制、能效比和可靠性指标。 第五章：自旋霍尔效应与自旋泵浦 本章探讨了在没有外加磁场的情况下，如何利用电场或电流直接调控自旋流的非磁性效应。 自旋霍尔效应（SHE）： 解释了SHE的微观起源——自旋轨道耦合导致不同自旋电子的横向漂移，从而在导体两端产生横向电压（自旋霍尔电压）。本章将涵盖Inverse SHE（ISHE），即通过微波激发探测自旋流的实验方法。 自旋泵浦（Spin Pumping）： 讨论了当铁磁层处于自旋波共振（Ferromagnetic Resonance, FMR）状态时，自旋积累会在与其接触的金属层中产生一个非平衡的自旋积累，并可通过ISHE进行测量，这是研究界面自旋弛豫的强大工具。 第六章：新型磁性与拓扑材料 为了突破传统铁磁材料的限制，本章将导向自旋电子学的最新研究方向。 反常霍尔效应（AHE）与非共面磁结构： 探讨了AHE在合金和铁氧体中的表现，以及由晶格结构和杂质散射导致的内部磁矩分离。引入了斯格明子（Skyrmion）——一种拓扑稳定的纳米级磁涡旋结构，分析其拓扑保护性、极低驱动电流以及在超高密度存储和计算中的潜力。 拓扑绝缘体与2D材料中的自旋： 介绍了拓扑绝缘体表面的狄拉克锥电子态，这些电子态具有自旋-动量锁定的特性，为高效的自旋电荷转换提供了新的平台。同时，探讨了二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在自旋电子器件中的应用前景，重点在于其优异的界面特性和高自旋扩散长度。 总结与展望 本书的每一章都力求将理论分析与实验现象紧密结合，为读者提供一个严谨且面向应用的学习路径。通过对基础物理、核心效应的透彻解析，以及对MRAM、自旋霍尔器件等前沿技术的深入探讨，读者将能够全面掌握自旋电子学从原理到器件的全貌，并为未来在这一交叉学科领域的进一步研究和开发做好准备。自旋电子学正处于从器件原型走向大规模商业化应用的临界点，本书旨在成为引导有志于此领域的科研人员和工程师的权威指南。

评分☆☆☆☆☆

这本《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》绝对是我近期阅读体验中最令人惊喜的一本！作为一名对前沿科技抱有极大热情但又缺乏深入研究的普通读者，我一直渴望找到一本既能揭示“黑科技”背后原理，又不会让人望而却步的书籍。这本书恰恰满足了我的需求。它以一种非常“接地气”的方式，将高深的自旋电子学概念展现在我面前。我特别喜欢作者在解释一些抽象概念时，所采用的类比和图示。例如，在讲解磁性材料的微观结构时，作者并没有直接给出复杂的数学模型，而是通过描绘原子排列、电子轨道相互作用的场景，让我能够直观地想象出材料内部的“磁性世界”。书中关于巨磁阻效应（GMR）的介绍，更是让我大开眼界。我一直以为存储数据的技术是很“机械”的，没想到竟然可以通过控制电子自旋的排列来区分0和1，这简直太神奇了！作者还详细介绍了GMR效应的发现过程，以及由此引发的科技革命，这让我不仅了解了技术本身，更感受到了科学研究的魅力和人类智慧的光辉。虽然这本书是“导论”，内容覆盖范围广阔，但作者在推进叙事时，逻辑清晰，层层递进，使得我在阅读过程中不会感到迷失。即便遇到一些我暂时无法完全理解的数学推导，也不会影响我对整体概念的把握。总而言之，这是一本能够极大地拓宽读者视野，激发对纳米科学和自旋电子学领域兴趣的优秀读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，不仅仅是知识的增长，更是一种对科学的全新认识。作为一名对科学发展充满好奇心的爱好者，我一直在寻找能够连接基础物理学与尖端技术的桥梁，而《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》恰好提供了这样的一个绝佳平台。让我印象深刻的是，作者并没有急于深入到自旋电子学的核心理论，而是花费了大量的篇幅来构建一个坚实的基础。他从宏观的磁现象出发，一步步剖析到微观的原子、电子层面，解释了磁性的起源，并巧妙地引入了量子力学中的“自旋”概念。我特别喜欢作者在讲解电子自旋时，所使用的类比和生动的描述。他把电子自旋比作一个自带小指针的粒子，这个指针不仅可以指向不同的方向，而且这个方向本身就蕴含着重要的信息。通过这样的方式，原本抽象难懂的量子力学概念，在我脑海中变得清晰起来。书中对于不同磁性材料的分类和特性介绍，也让我大开眼界。我之前只知道有铁、钴、镍这些磁性金属，但书中详细介绍了反铁磁材料、亚铁磁材料等，以及它们在自旋电子学中的独特作用。作者在讲解这些内容时，穿插了大量实际应用案例，比如磁存储、磁传感器等，这让我能够真切地感受到自旋电子学技术如何深刻地影响着我们的日常生活。这本书的结构设计也十分合理，循序渐进，由浅入深，即使是对物理学不太了解的读者，也能在其中找到乐趣和收获。

评分☆☆☆☆☆

一本真正能点燃好奇心的书！当初拿到这本《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》，是被那个极具未来感的书名吸引的。我本身并非科班出身，对“自旋电子学”更是知之甚少，只觉得听起来就充满了神秘感和挑战性。翻开书，第一感觉就是排版舒服，虽然是专业书籍，但一点也不枯燥。作者在开篇就用非常生动形象的比喻，将宏观世界的物理现象与微观的电子自旋巧妙地联系起来，瞬间让我觉得那些复杂的概念不再那么遥不可及。比如，他将电子自旋比作一个小小的陀螺，根据旋转方向的不同，可以拥有截然不同的“性格”和行为。这个比喻虽然简单，却精准地抓住了自旋电子学的核心——利用电子的固有属性，而非仅仅其电荷。随着阅读的深入，我开始逐渐理解，原来我们习以为常的电子设备，其运行原理背后隐藏着如此精妙的物理机制。书中对一些基础概念的讲解，例如量子力学中的自旋量子数、角动量等，都做了循序渐进的阐述，即使是第一次接触这些理论的读者，也能在相对短的时间内建立起基本的认知框架。我尤其欣赏作者的叙事方式，他不是简单地罗列公式和定理，而是通过大量的历史背景介绍、实际应用案例分析，将理论知识融入到生动的故事中。例如，他会详细介绍磁畴壁的形成和移动原理，并将其与现代硬盘的读写机制联系起来，让我不禁惊叹于人类智慧的伟大。这本书就像一位耐心的向导，带领我一步步走进了令人着迷的自旋电子学世界，虽然只是“上卷”，但已经让我对这个领域充满了敬畏和探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的标题《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》一开始让我有些犹豫，总觉得“纳米”和“自旋电子学”听起来都像是非常高深的领域，担心会过于晦涩难懂。然而，当我真正开始阅读后，我发现我的担忧完全是多余的。作者在这本书中展现了极高的驾驭能力，他能够将复杂的物理概念，通过一种极其易懂、甚至可以说是“娓娓道来”的方式呈现在读者面前。一开始，他花了相当大的篇幅来铺垫，从最基础的原子结构、电子的电荷属性入手，逐渐引入“自旋”这个概念。我印象特别深刻的是，作者用了一个非常生动的比喻来描述电子的自旋：就像一颗会旋转的行星，它不仅有绕着恒星公转的轨道，自身还会沿着轴心旋转，而这个“自旋”就如同行星本身的“内禀属性”，是其固有的一个特征，而这个特征在微观世界里，却能产生巨大的能量和功能。这种比喻一下子就让我对“自旋”这个抽象的概念有了具象的认识。接着，作者又巧妙地将不同的磁性材料的特性与电子自旋的排列方式联系起来，解释了为什么有些材料会显现出磁性，而有些则不会。整本书的语言风格非常流畅，没有那种硬邦邦的学术腔调，而是充满了探索的乐趣和发现的惊喜。读到后面，我甚至能感受到作者对这个领域的深厚感情，字里行间都流露着一种希望将这份知识与更多人分享的愿望。

评分☆☆☆☆☆

初次捧读《纳米科学与技术：自旋电子学导论（上卷）》，我便被其独特的视角和深入浅出的讲解方式所吸引。作者在书中并没有直接抛出复杂的公式和理论，而是从一个更为宏观的层面，引导读者逐步进入微观的自旋电子学世界。我尤其欣赏作者对“自旋”这一核心概念的引入方式。他并没有像一些教科书那样直接定义，而是通过层层递进的类比，让我这个对量子力学不甚了解的读者，也能逐步理解电子的自旋不仅仅是简单的“旋转”，而是一种内禀的量子属性，它与电子的电荷属性同等重要，甚至在某些应用中扮演着更关键的角色。书中对于不同磁性现象的解释，比如铁磁性、反铁磁性等，都做得非常透彻。作者通过描绘微观磁畴的排列、相互作用，以及外部磁场对其影响的过程，让我对材料的磁学行为有了全新的认识。我特别喜欢书中关于巨磁阻效应（GMR）的介绍，它详细阐述了两种不同磁性材料的界面如何能够产生如此显著的电阻变化，以及这种效应是如何被巧妙地应用于硬盘磁头的读写技术中的。这种将基础物理原理与实际科技应用紧密结合的叙述方式，极大地激发了我对这个领域的兴趣。读完这本书，我感觉自己仿佛打开了一扇通往微观世界的大门，看到了无数隐藏的奥秘和无限的可能性。它让我对“纳米”这个尺寸的物质世界，以及其中蕴含的巨大能量和潜力，有了更深刻的理解和向往。

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不错的书，印刷质量也好

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自旋电子学方面很好的综述性书籍。

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不错的书，印刷质量也好

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活动时买的，印刷质量不错，参考用。

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送货很快，很便捷，很方便。

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挺适合的工具书，放书柜正好。

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感觉像文献什么的，只是综述，本来纠结买这本还是另一本，感觉与我想的有差距吧

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好评，就是比其他家贵了点！！！！！！！！！！！！！！

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该书内容比较前沿，对于目前做科研的人来说，比较适合读的一本书。