J.M. D.柯艾，國際知名凝聚態物理和磁學專家，愛爾蘭皇家科學院院士，英國皇家科學院院士，美國科學院外籍院士，歐洲科學院院士。從事磁學和磁性材料以及自旋電子學研究，在Nature，Science等學術期刊發表SCI論文800餘篇，論文總引用量超過60000次，H因子達110。其中被引用超過千次的論文有10篇，被引用超過百次的論文有100餘篇。曾任愛爾蘭皇家學會副主席，撰寫和出版了6部磁學和自旋電子學方面的專著。榮獲27個各類國際榮譽稱號和獎項，包括愛爾蘭皇家科學院金獎（2005），德國洪堡學會“洪堡獎”（2013），中國科學院愛因斯坦講席教授（2010），馬克斯•玻恩獎（2019），北京市科學技術獎國際合作中關村獎（2020），中國科學院國際科技合作獎（2022）等。

韓秀峰，現任中國科學院物理研究所研究員、博士生導師。2007年獲國家自然科學基金委員會創新研究群體項目資助，並入選國家級人纔工程項目。主要從事自旋電子學、磁子學和磁學研究，發表SCI學術論文500餘篇，獲中國發明和國際專利授權110餘項，進行國際學術會議邀請報告70餘次，主編《自旋電子學導論》一書。已發現、提出或實驗觀測到10種新奇自旋量子效應，研制出10餘種新型自旋電子學和磁子學原型器件。獲北京市科學技術獎一等獎（2013），亞洲磁學聯盟獎（2018）。

姬揚，現任中國科學院半導體研究所研究員、博士生導師。分別於1992年和1995年在中國科學技術大學獲得理學學士和碩士學位，1998年在中國科學院半導體研究所獲得理學博士學位。自2002年起，在中國科學院半導體研究所半導體超晶格國家重點實驗室工作，從事半導體自旋物理學方面的實驗研究。在Nature，Science，Physics Review Letters等學術期刊發表SCI論文80餘篇，出版多本譯著，包括《激光光譜學》《半導體物理學》和《磁學：從基礎知識到納米尺度超快動力學》等。

餘天，現任四川大學物理學院副教授，主要從事磁性材料與物理研究。承擔科研項目10餘項，發表科研論文30餘篇，獲得中國發明專利6項。2012年博士畢業於中國科學院物理研究所，後赴日本東北大學做產學官連攜特別研究員。2014年進入四川大學物理學院。2019—2021年在美國加州大學洛杉磯分校電子工程繫做訪問學者，從事拓撲磁性材料及器件研究。獲得全國高等學校物理基礎課程青年教師講課比賽決賽二等獎，四川大學“好未來”教學名師獎等10餘項教學獎勵。

譯者序

中文版序

前言

本書涉及的數值表清單

致謝

第1章 導論

1.1磁學簡史

1.2磁性和磁滯

1.3磁的應用

1.4磁學，精妙的科學

第2章 靜磁學

2.1磁偶極矩

2.2磁場

2.3麥克斯韋方程組

2.4磁場的計算

2.5靜磁能和靜磁力

第3章 電子磁性

3.1軌道磁矩和自旋磁矩

3.2磁場的效應

3.3電子磁性的理論

3.4固體中的電子磁性

第4章 原子中局域電子的磁性

4.1氫原子和角動量

4.2多電子原子

4.3順磁性

4.4固體中的離子；晶體場相互作用

第5章 鐵磁性和交換

5.1平均場理論

5.2交換相互作用

5.3能帶磁性

5.4集體激發

5.5各向異性

5.6鐵磁現像

第6章 反鐵磁及其他磁序

6.1反鐵磁性的分子場理論

6.2亞鐵磁體

6.3阻挫

6.4無定形磁體

6.5自旋玻璃

6.6磁性模型

第7章 微磁學、磁疇和磁滯

7.1微磁能

7.2磁疇理論

7.3翻轉、釘扎和成核

第8章 納米磁性

8.1特征長度

8.2薄膜

8.3薄膜異質結構

8.4納米線和納米針

8.5小顆粒

8.6塊體納米結構

第9章 磁共振

9.1電子順磁共振

9.2鐵磁共振

9.3原子核磁共振

9.4其他方法

第10章 實驗方法

10.1材料的生長

10.2磁場

10.3原子尺度的磁性質

10.4磁疇測量

10.5測量體磁化強度

10.6激發

10.7數值方法

第11章 磁性材料

11.1介紹

11.2鐵類金屬和合金

11.3稀土金屬和金屬間化合物

11.4間隙化合物

11.5具有鐵磁性相互作用的氧化物

11.6具有反鐵磁性相互作用的氧化物

11.7其他材料

第12章 軟磁鐵的應用

12.1損耗

12.2軟磁材料

12.3靜態應用

12.4低頻應用

12.5高頻應用

第13章 硬磁材料的應用

13.1磁路

13.2永磁材料

13.3靜態應用

13.4機械反衝的動態應用

13.5有源反衝的動態應用

13.6磁性微繫統

第14章 自旋電子學和磁記錄

14.1自旋極化電流

14.2自旋電子學材料

14.3磁敏傳感器

14.4磁性存儲器

14.5其他器件應用

14.6磁記錄

第15章 專題

15.1磁性液體

15.2磁電化學

15.3磁懸浮

15.4生物學與醫學中的磁學

15.5行星和宇宙的磁學

附錄

附錄A 符號表示

附錄B 單位和量綱

附錄Ｃ 矢量和三角關繫

附錄D 旋轉橢球體的退磁因子

附錄E 磁場、磁化強度和磁化率

附錄F 量子力學算符

附錄G 鐵磁體的約化磁化強度

附錄H 晶體場和各向異性

附錄I 磁點群

附錄J 素周期表

附錄K SI-CGS單位制的換算關繫

附錄L 物理常量和單位換算

索引