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过渡金属化合物 版权信息
- ISBN:9787547864722
- 条形码:9787547864722 ; 978-7-5478-6472-2
- 装帧:平装-胶订
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 所属分类:>
过渡金属化合物 本书特色
过渡金属化合物是一类功能异常丰富的材料,在工业应用和科学研究方面得到了广泛关注。工业应用方面,包括高温超导材料,强磁性材料,铁电材料等等。科学研究方面,过渡金属化合物是研究多铁性材料、自旋电子学材料等新奇材料的主战场。关于这一主题的专著Transition Metal Compounds是此领域的圭臬。
本书专注于物理见解,而非一味执着于详细的数学推导,很好地传达了该领域的知识和作者对该领域的研究成果,读者在看过本书后会对过渡金属化合物有足够的认识。本书特点:
(1)系统全面地总结了过渡金属化合物中主要的物理效应与新奇性能的关系,目前缺少相应的中文专著;
(2)定性地利用直观示意图等深入浅出的方式阐述复杂的物理机制,避免了引入过多的数学物理公式。对初学者极为友好。
过渡金属化合物 内容简介
过渡金属化合物的物理性能极其丰富,是*重要的一类功能材料。决定其性能多样性的是多种能量相近的物理效应之间的复杂相互作用,尤其是过渡金属d电子之间的强关联作用。本书从强电子关联*基本的 Hubbard模型出发,跟随章节的深入,循序渐进地引入更贴合实际的物理效应,例如原子在晶体中的变化、轨道结构、自旋轨道耦合和非整数电子占据等,从而抽丝剥茧地解释了过渡金属化合物中多种有序态(例如磁序、轨道序、电荷序)与物理性能(磁性、铁电性、多铁性、超导性、金属 绝缘体转变)之间的关联和起源。本书是理解过渡金属化合物中物理机制和由此导致的重要功能特性的全面总结,是凝聚态物理、材料学等相关领域科研工作者不可或缺的参考书。
过渡金属化合物 目录
1.1 巡游电子和能带理论 1
1.2 Hubbard模型和 Mott绝缘体 4
1.3 Mott绝缘体的磁性 8
1.4 Mott绝缘体中电子运动与磁性的相互作用 10
1.5 掺杂的 Mott绝缘体 13
1.6 本章小结 14
第2章 孤立的过渡金属离子 16
2.1 原子物理基本要素 16
2.2 Hund定则 18
2.3 自旋轨道耦合 20
2.4 本章小结 22
第3章 晶体中的过渡金属离子 24
3.1 晶体场劈裂 24
3.2 孤立过渡金属离子的Jahn Teller效应 38
3.3 高自旋与低自旋态 43
3.4 自旋轨道耦合的作用 47
3.5 过渡金属化合物中典型晶体结构形成的基本原理 52
3.6 本章小结 60
第4章 犕狅狋狋 犎狌犫犫犪狉犱绝缘体与电荷转移绝缘体 63
4.1 电荷转移绝缘体 63
4.2 电荷转移绝缘体中的交换相互作用 69
4.3 小或者负电荷转移能隙系统 70
4.4 Zhang Rice单态 73
4.4.1 d p束缚态,以及d p模型约化为单带模型 73
4.4.2 包含配体空穴的系统中“真正的”p空穴、交换相互作用和磁态 77
4.5 本章小结 79
第5章 交换相互作用和磁结构 81
5.1 绝缘体中的超交换和Goodenough Kanamori Anderson规则 81
5.2 双交换 92
5.3 自旋轨道耦合的作用:磁各向异性、磁致伸缩和弱铁磁性 96
5.3.1 轨道单态:磁各向异性 97
5.3.2 反对称交换和弱铁磁性 99
5.3.3 磁弹耦合和磁致伸缩 105
5.4 未淬灭轨道角动量系统 106
5.5 单态磁性 108
5.6 几种典型情况中的磁序 110
5.6.1 二分晶格反铁磁;磁性和结构特征 111
5.6.2 fcc晶格 112
5.6.3 尖晶石 114
5.7 阻挫磁体 117
5.7.1 三角晶格系统 117
5.7.2 共振价键 119
5.7.3 强阻挫晶格 123
5.8 不同类型的磁织构 129
5.9 自旋态转变 131
5.10 本章小结 133
第6章 协同犑犪犺狀 犜犲犾犾犲狉效应和轨道序 138
6.1 犲g系统中的协同Jahn Teller效应和轨道序 139
6.1.1 格座间耦合的Jahn Teller机制 141
6.1.2 轨道序的超交换机制(“Kugel Khomskii模型”) 144
6.1.3 轨道序的典型案例 146
6.2 轨道序引起的维数约减 149
6.3 轨道和阻挫 151
6.4 轨道激发 153
6.5 狋2g电子的轨道效应 154
6.6 轨道中的量子效应 156
6.7 本章小结 158
第7章 过渡金属化合物中的电荷序 161
7.1 半掺杂系统中的电荷序 163
7.2 非半掺杂的电荷序 165
7.2.1 掺杂锰酸盐 165
7.2.2 条纹 169
7.3 电荷序与电荷密度波 171
7.4 阻挫系统中的电荷序:Fe3O4及其类似系统 173
7.5 自发电荷歧化 175
7.6 本章小结 178
第8章 铁电、磁电和多铁材料 182
8.1 铁电材料的分类 182
8.2 磁电效应 190
8.3 多铁材料:磁性和电性的独特结合 193
8.3.1 Ⅰ类多铁 195
8.3.2 Ⅱ类(磁性)多铁 196
8.3.3 多铁与对称性 202
8.4 其他“类多铁”效应 203
8.5 本章小结 205
第9章 掺杂关联系统;关联金属 208
9.1 任意填充能带下的非简并Hubbard模型 209
9.1.1 一般特征 209
9.1.2 部分填充Hubbard模型中的磁性 210
9.1.3 掺杂Hubbard模型中*终的相分离 212
9.1.4 Hubbard(子)能带与普通能带;谱权重转移 212
9.2 典型的掺杂过渡金属氧化物 214
9.2.1 CMR锰酸盐 214
9.2.2 掺杂钴酸盐 217
9.2.3 铜氧化物 218
9.3 掺杂 Mott绝缘体:正常金属? 221
9.4 掺杂强关联系统的磁性 227
9.5 掺杂强关联系统的其他特殊现象 229
9.5.1 金属系统中轨道序的改变或抑制 229
9.5.2 掺杂 Mott绝缘体中的自旋阻塞和自旋态转变 230
9.5.3 关联系统中的量子临界点和非Fermi液体行为 233
9.6 强关联系统中的超导 235
9.7 相分离和非均匀态 239
9.8 薄膜、表面和界面 244
9.9 本章小结 249
第10章 金属—绝缘体转变 254
10.1 金属—绝缘体转变的分类 254
10.1.1 能带图像中的金属—绝缘体转变 254
10.1.2 无序系统中的Anderson转变 256
10.1.3 Mott转变 258
10.2 关联电子系统中金属—绝缘体转变的案例 258
10.2.1 V2O3 259
10.2.2 VO2 261
10.2.3 Magnli相Ti狀O2狀-1和V狀O2狀-1 264
10.2.4 电荷序导致的金属—绝缘体转变 267
10.2.5 过渡金属化合物中其他金属—绝缘体转变的案例 268
10.3 Mott转变的理论描述 270
10.3.1 金属—绝缘体转变的Brinkman Rice处理 271
10.3.2 Mott转变的动力学平均场方法 272
10.4 不同电子组态的绝缘体—金属转变 273
10.4.1 多重态效应,自旋态转变和关联调控的绝缘体—金属相变 274
10.4.2 轨道选择的 Mott转变 277
10.5 Mott Hubbard和电荷转移绝缘体中的绝缘体—金属转变 279
10.6 分子团簇和“部分”Mott转变 282
10.6.1 尖晶石中的二聚体 283
10.6.2 层状材料中的“金属性”团簇 284
10.6.3 TiOCl中的自旋Peierls Peierls相变 285
10.7 Mott转变:常规相变? 286
10.8 本章小结 287
第11章 犓狅狀犱狅效应、混合价和重犉犲狉犿犻子 290
11.1 f电子系统的基本特征 290
11.2 金属中的局域磁矩 292
11.3 Kondo效应 293
11.4 重Fermi子和混合价 295
11.5 本章小结 300
附录犃 历史注释 303
A.1 Mott绝缘体和 Mott转变 303
A.2 Jahn Teller效应 306
A.3 Peierls相变 307
附录犅 二次量子化的简易指南 309
附录犆 相变和自由能展开:犔犪狀犱犪狌理论简介 311
C.1 一般原理 311
C.2 Landau自由能泛函的处理 313
C.3 案例 314
索引 316
过渡金属化合物 作者简介
丹尼尔·I.霍尔姆斯基教授1962年毕业于莫斯科大学,1965年开始在莫斯科俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所理论系工作,1992—2003年任荷兰格罗宁根大学教授,2003年后任德国科隆大学客座教授,且是美国物理学会会员,主要研究领域是具有强关联电子的系统理论、金属-绝缘体跃迁、磁性、轨道有序(“Kugel-Khomskii模型”)和超导电性,发表论文300余篇。
伍亮,2012年分别在在清华大学材料学院和数学与应用数学系获得工学和理学双学士学位。2018年在清华大学材料学院获得工学博士学位。2018-2019年在美国罗格斯大学物理与天文系从事博士后研究工作,2019-2020年在新加坡南洋理工大学物理与数学科学学院从事博士后研究工作,2020年至今就职于昆明理工大学材料科学与工程学院,入选云南省“高层次人才引进计划”青年人才专项。研究方向为铁性和多铁性材料,主持国家自然科学基金项目,云南省基础研究计划等四项,发表研究论文30余篇,包括Advanced Materials、Applied Physics Reviews、Advanced Science等,担任Modern Physics Letters B和International Journal of Modern Physics B期刊编委。
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