过渡金属化合物

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作者：[俄]丹尼尔·I.霍尔姆斯基著，伍亮

出版社：上海科学技术出版社

本类榜单：工业技术

分类：工业技术 > 金属学与金属工艺

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ISBN：9787547864722
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：336
出版时间：2024-01-01
条形码：9787547864722 ; 978-7-5478-6472-2

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。

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。

第１章固体中局域和巡游电子１
１．１巡游电子和能带理论１
１．２Ｈｕｂｂａｒｄ模型和Ｍｏｔｔ绝缘体４
１．３Ｍｏｔｔ绝缘体的磁性８
１．４Ｍｏｔｔ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
２．２Ｈｕｎｄ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ＪａｈｎＴｅｌｌｅｒ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
４．４ＺｈａｎｇＲｉｃｅ单态７３
４．４．１ｄｐ束缚态，以及ｄｐ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ＧｏｏｄｅｎｏｕｇｈＫａｎａｍｏｒｉＡｎｄｅｒｓｏｎ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
５．６．２ｆｃｃ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ＪａｈｎＴｅｌｌｅｒ效应和轨道序１３９
６．１．１格座间耦合的ＪａｈｎＴｅｌｌｅｒ机制１４１
６．１．２轨道序的超交换机制（“ＫｕｇｅｌＫｈｏｍｓｋｉｉ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
９．１．４Ｈｕｂｂａｒｄ（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
９．２．１ＣＭＲ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
１０．１．３Ｍｏｔｔ转变２５８
１０．２关联电子系统中金属—绝缘体转变的案例２５８
１０．２．１Ｖ２Ｏ３２５９
１０．２．２ＶＯ２２６１
１０．２．３Ｍａｇｎｌｉ相Ｔｉ狀Ｏ２狀－１和Ｖ狀Ｏ２狀－１２６４
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
１０．３Ｍｏｔｔ转变的理论描述２７０
１０．３．１金属—绝缘体转变的ＢｒｉｎｋｍａｎＲｉｃｅ处理２７１
１０．３．２Ｍｏｔｔ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
１０．５ＭｏｔｔＨｕｂｂａｒｄ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
１０．６．３ＴｉＯＣｌ中的自旋ＰｅｉｅｒｌｓＰｅｉｅｒｌｓ相变２８５
１０．７Ｍｏｔｔ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
１１．１ｆ电子系统的基本特征２９０
１１．２金属中的局域磁矩２９２
１１．３Ｋｏｎｄｏ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．１Ｍｏｔｔ绝缘体和Ｍｏｔｔ转变３０３
Ａ．２ＪａｈｎＴｅｌｌｅｒ效应３０６
Ａ．３Ｐｅｉｅｒｌｓ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．２Ｌａｎｄａｕ自由能泛函的处理３１３
Ｃ．３案例３１４
索引３１６

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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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