Mossbauer Spectroscopy in Materials Science 2008 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mashlan, Miroslav (EDT)/ Zboril, Radek (EDT)

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 134.47

装帧:

isbn号码:9780735406018

丛书系列:

图书标签:

• Mossbauer Spectroscopy
• Materials Science
• Solid State Physics
• Spectroscopy
• Nuclear Physics
• Materials Characterization
• Iron Compounds
• Magnetic Materials
• Surface Science
• Thin Films

磁学与材料科学的交汇点：固体物理视角下的磁性研究 导言 材料科学的进步，在很大程度上依赖于我们对物质微观结构及其宏观物理性质之间关系的深入理解。在众多探究材料特性的工具中，那些能够揭示原子尺度磁性排列和电子结构信息的实验技术，始终占据着核心地位。本书将聚焦于一种基于核共振吸收的探测方法，探讨其在阐明复杂磁性材料，特别是铁磁性、反铁磁性以及更微妙的亚稳态磁序方面的强大能力。我们将深入探讨如何利用这种技术揭示材料在不同温度和外部场作用下的磁结构演变，从而指导新型功能磁性材料的设计与优化。 第一部分：基本原理与实验基础 本书的开篇将详述该核共振技术背后的量子力学基础。我们将从朗之万理论的局限性出发，引入对固体中电子自旋与原子核相互作用的精细描述。核心在于理解材料内部的超精细相互作用（Hyperfine Interactions），包括： 1. 化学位移（Chemical Shift）：源于原子核周围电子云密度的变化，它提供了对电子态密度和化学环境的敏感信息。我们将详细解析 s 电子和 p 电子对这一参数的具体贡献，并探讨如何利用化学位移的变化来追踪氧化态的改变或配位几何的重构。 2. 磁性偶极相互作用（Magnetic Dipole Interaction）：这是探测磁有序性的关键。原子核感受到的内部磁场，直接反映了邻近未配对电子的自旋排列。本书将构建精确的几何模型，阐述如何通过计算磁偶极场的空间分布，来确定磁矩的方向和大小，例如，区分铁磁性与反铁磁性中的净磁矩差异。 3. 四极相互作用（Quadrupole Interaction）：对于具有非零核自旋的同位素（如某些过渡金属和稀土元素），核周围电荷分布的非球对称性会导致四极矩的产生。我们将详细分析电场梯度（Electric Field Gradient, EFG）的张量特性，解释其与晶体结构、晶格畸变（如詹-泰勒效应）的紧密联系，并展示如何利用四极分裂谱线来推断局部对称性。 在理论基础之上，本书随后会详细介绍实验装置的关键组成部分。重点将放在源与探测器的选择与校准上。例如，如何制备具有高同位素丰度和特定能量的特定同位素源，以及如何设计高效率、低噪声的探测系统。此外，低温与高场环境对谱线的影响至关重要。我们将讨论低温恒温器（如稀释制冷机）的操作，以及在强外部磁场下超精细耦合机制如何被“解耦”或“重排”，从而提供对磁转变温度（居里点或尼尔点）的精确测量。 第二部分：磁性有序态的结构解析 掌握了基本工具后，本书的第二部分将专注于应用这些技术来解析固体中复杂的磁性结构。 铁磁性与反铁磁性：对于经典的铁磁材料（如铁、镍、钴），我们将分析其在居里温度附近的谱线展宽和峰值移动，以此精确确定居里温度 $T_C$。更深入地，我们将利用磁化强度的温度依赖性曲线，推导出有效磁矩的精确值。对于反铁磁材料，由于净磁矩为零，传统的磁测量手段往往失效。在此，核共振技术通过探测次晶格磁矩的内禀场，展现出无与伦比的优势。我们将详细分析反铁磁材料中，不同子晶格上的原子核所感受到的内场方向如何相互抵消或耦合，并以此区分宏观无磁矩但存在短程有序的材料。 亚稳态与磁畴结构：真实材料中的磁性远非理想模型所示。磁畴壁、位错和缺陷是不可避免的。本书将探讨磁畴壁对谱线形状的贡献。在磁畴壁区域，磁矩在晶格方向上连续旋转，这导致超精细场发生梯度变化，从而在谱图中产生特征性的“平台”或“肩部”。通过分析这些特征的相对强度，我们可以评估材料的磁畴尺寸和畴壁能。此外，我们还将探讨“缓慢”磁弛豫现象（如在自旋玻璃或超顺磁体中），如何通过时间分辨技术（如脉冲实验）来量化磁矩翻转的时间尺度。 多重有序与复杂氧化物：现代材料，特别是复杂氧化物（如钙钛矿结构），常表现出多重有序态，如电-磁耦合、电荷有序与磁有序的共存。本书将展示如何利用不同元素原子的特定核探针（例如，利用 ${}^{57} ext{Fe}$ 探测磁性，同时利用 ${}^{17} ext{O}$ 或 ${}^{207} ext{Pb}$ 探测局域电荷分布）来构建一个多维度的物理图像。通过对比不同核种的超精细参数随温度的变化，可以解耦磁相变与结构相变之间的复杂依赖关系。 第三部分：先进应用与前沿探索 最后一部分，本书将超越基础分析，探讨该技术在尖端材料研究中的应用： 1. 稀磁半导体（Diluted Magnetic Semiconductors, DMS）：在这些材料中，磁性来源于对半导体基体中痕量金属离子的掺杂。我们将研究掺杂浓度和局域环境对磁性相变温度的影响。特别是，如何利用谱线强度分析来确定磁性物种的分散状态（单原子磁矩、磁性团簇或宏观磁畴），这是设计室温铁磁半导体的关键挑战。 2. 低维与纳米磁性：在纳米尺度，表面效应和尺寸限制会显著改变材料的磁性。对于超顺磁纳米颗粒，我们将详细分析其超精细场随测量时间尺度的“平均化”效应，从而确定颗粒的关键热激发能垒。对于薄膜系统，由于界面处的应力和化学键合差异，界面层往往具有与体相截然不同的磁性。我们将介绍如何通过改变入射角度或使用衬底效应较弱的同位素来进行选择性探测，以分离界面与体相的贡献。 3. 压力与应力调控：外部静水压力可以显著改变晶格常数，进而影响电子之间的交换作用积分。本书将介绍高压实验装置的构建，以及高压下谱线变化如何反映了晶格塌缩或结构相变对磁性的影响，这对于理解高密度磁性材料的内在稳定性至关重要。 结论 通过对磁性材料中原子核感受到的超精细场进行精确量化，我们可以绕过许多宏观测量的局限性，直接洞察电子自旋和局域磁矩的真实状态。本书旨在为研究生和科研人员提供一个坚实的理论框架和详尽的实验指导，使其能够熟练运用这一强大的工具，在凝聚态物理和材料科学的前沿领域取得突破性进展。

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一直以来，我对材料科学领域中的微观结构分析都充满了浓厚的兴趣，尤其是一些能够深入到原子层面的探测技术。我尤其关注那些能够揭示材料内部电子环境、化学状态以及磁场分布的先进方法。我经常会去图书馆或在线平台搜索相关的书籍，希望能够找到一本能够系统地介绍这些前沿技术，并且能够结合实际应用案例的著作。我的目标不仅仅是理解技术原理，更重要的是能够学习如何将这些技术运用到解决具体的材料科学问题中，例如理解合金的相变机制，或者分析掺杂对半导体性能的影响，亦或是探索新型磁性材料的设计原理。有时，我会因为一本论文中的某个图表或一段描述而深挖其背后的实验技术，这种探索的过程本身就充满了乐趣。我期待找到一本能够提供扎实理论基础，又不乏生动实例的书籍，能够激发我进一步研究的灵感，并为我未来的科研工作提供切实可行的指导。

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我一直以来都对那些能够揭示材料微观世界的书籍抱有浓厚的兴趣。尤其是一些能够深入探索材料内部精细结构和电子状态的测量技术。作为一名对材料性能优化和新材料开发感兴趣的研究人员，我常常会寻找能够提供扎实理论基础和丰富应用案例的书籍。我特别希望能够了解到，有哪些先进的技术能够帮助我更深入地理解材料的特性，例如铁磁材料的磁畴结构，或者半导体中的掺杂效应，又或者催化剂的表面活性位点。我期待一本书能够清晰地阐述这些技术的原理，并提供实际的应用案例，让我能够从中学习到如何运用这些技术来解决我所面临的研究问题。我希望这本书能够帮助我拓展我的研究视野，并为我的实验设计和数据分析提供有力的支持。

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对于非专业背景但对科学探索充满好奇的读者来说，一本优秀的科普读物能够点亮他们对世界的认知。我一直对那些能够用通俗易懂的语言解释复杂科学原理的书籍情有独钟。我希望能够从书中了解到一些神奇的科学现象是如何被揭示出来的，特别是那些与我们日常生活息息相关的材料。例如，我希望了解手机屏幕是如何发光的，或者汽车的轮胎为何如此耐磨。我更希望能够了解科学家们是如何一步步探索这些奥秘的，他们是如何设计实验，如何解读数据，以及他们在这个过程中可能遇到的挑战和惊喜。对于一本关于“光谱”的书籍，我可能会期待它能解释，我们是如何通过分析材料与光线之间的相互作用，来了解材料的内部结构和化学成分的。我喜欢那些能够激发我思考，让我对科学产生敬畏之心的读物。

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作为一名有一定研究基础的材料科学家，我常常会在工作之余，寻找能够拓展我知识边界的读物。我特别对那些能够提供深刻洞察，帮助我理解材料内在机制的书籍感兴趣。我希望能够从书中了解到最新的研究进展，特别是那些能够颠覆传统认知或开创全新研究方向的技术。我对于那些能够将复杂的理论概念清晰地解释出来，并且能够通过详实的案例分析来展示其应用价值的书籍尤为看重。例如，我希望能学习到如何利用某些技术来精确表征纳米材料的表面特性，或者如何分析高熵合金的复杂相结构。我对书籍的编排结构和语言风格也有一定的要求，希望它能够逻辑清晰，叙述流畅，避免过于枯燥的理论堆砌，能够引人入胜。我常常会翻阅不同领域的学术期刊，从中汲取灵感，也希望能在一本书中找到将这些零散的知识点串联起来的线索。

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作为一名在材料科学领域深耕多年的研究者，我对那些能够提供前沿技术深度解析的书籍有着持续的关注。我尤其注重那些能够从根本上阐述技术原理，并进一步探讨其在各个材料领域应用的文章。我希望找到一本能够提供关于“穆斯堡尔谱”这一特定技术的详尽介绍，包括其基本原理、实验细节、数据解析方法以及在不同材料体系中的应用案例。我倾向于阅读那些能够清晰地解释，该技术是如何捕捉到材料内部的精细信息，例如原子位点上的电子密度、局部磁场强度以及价态变化等等。我期待书中能够包含高质量的谱图和详细的解释，帮助我理解如何从这些谱图中提取有价值的科学信息。我也会关注书中是否提及了该技术的局限性以及未来发展趋势，这对于我评估其适用性和指导我的研究方向至关重要。

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