Теория магнетизма - Маттис Д.
Скачать (прямая ссылка):
даже при этом ограничении область исследований столь велика, что
потребовалось ввести еще добавочные правила отбора, чтобы объем этой
книги не превысил разумных пределов. Опущены необратимые процессы и
явления, зависящие от времени, а также спин-орбитальное взаимодействие и
другие причины магнитной анизотропии. Упор сделан на сильное
взаимодействие двух или более частиц, рассматриваемое на основе квантовой
теории и статистической механики, в частности, на те случаи, где имеют
место кооперативные явления. Помимо работ, использованных в книге, в
конце помещена библиография, в которую включены статьи и монографии по
многим сторонам магнетизма, не обсуждавшимся в тексте (экспериментальные
методы, техническая кривая намагничивания, теория g-фактора в твердых
телах и т. д.).
В основном мы даем читателю введение к определенным аспектам физики
кооперативных явлений, особенно тех, которые относятся к магнетизму. Это
целесообразно потому, что развитие современной физики твердого тела шло
от решения задачи для одной частицы к постановке (если не всегда решению)
задачи для многих частиц. Тот факт, что магнетизм являет собой хороший
пример такой эволюции, не удивителен, так как исторически изучение
магнетизма всегда отражало основные направления физической мысли. Это
станет ясным из нашей первой главы, которая посвящена исключительно
истории теории магнетизма, однако читается, скорее, как история физики
вообще, так что мы надеемся, что она будет полезна для освещения
последней. За три месяца, в течение которых читается вводный курс
квантовой механики, дается достаточная подготовка для восприятия большей
части материала, и в предварительном изучении статистической механики нет
особой необходимости; в известном смысле книгу можно рассматри-
и
ОТ АВТОРА
вать как введение в физику твердого тела. Но, не забывая о нуждах
теоретиков, мы углубимся немного в основные законы и довольно подробно
рассмотрим их приложение в трех направлениях: в теории спиновых волн, в
магнетизме металлов (включая табличный материал в приложении), в модели
Изинга. Каждая из этих тем стоит на переднем крае современных знаний.
Когда-нибудь эти темы устареют, а такой момент, безусловно, наступит, и
произойдет это потому, что эти темы уже будут полностью изучены теми, кто
придет в науку после нас и откроет новые горизонты. Пока же наибольшие
успехи достигнуты в открытии новых магнитных материалов и эффектов, а
также в их все расширяющемся применении в технике. И если мы считаем, что
история повторяется, то за этой стадиен последует возрождение
теоретической активности. Именно это и должна стимулировать наша книга,
ибо она адресована студентам, еще только определяющим свой научный путь,
чья душа наиболее открыта радостям научного поиска.
Да, впрочем, разве наша тема не самая интересная п самая прекрасная? И,
как пишет В. Гильберт в предисловии к своей книге "De Magnete" (1600
г.1): "Но зачем мне при наличии столь обширного океана книг, которые
смущают и утомляют умы занимающихся наукой,... зачем мне, повторяю,
вносить кое-что новое в эту пребывающую в таком смятении республику
наук...". А я добавлю - чтобы удовлетворить любопытство неспециалистов, а
также специалистов - химиков, инженеров и физиков-всех, кто пожелает
овладеть тайной магнита.
Октябрь 1964 г.
Д. Маттис
В Есть перевод: В. Гильберт, О магните, магнитных телах и о большом
магните - Земле, Изд. АН СССР, 1956.- Прим. ред.
ДОПОЛНЕНИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Эта книга разделена на три части. В первой части - Основы теории -
изложены исторические и принципиальные основы современных научных
представлений о магнетизме. В этой части твердо установлено, что
обоснование теории магнетизма лежит в квантовой теории электрона,
доказано отсутствие ферромагнетизма в одномерной системе, рассматривается
момент количества движения и различные его представления с использованием
методов теории поля.
Вторая часть - Статика и динамика магнетизма - охватывает большое число
тем, обычно рассматриваемых под полуфено-менологическим заголовком
"Теория гейзенберговского гамильтониана". Кроме того, гл. 7 посвящена
магнетизму металлов, рассматриваемому как следствие применения зонной
теории. Основное состояние и состояния системы спиновых волн исследуются
при нулевой температуре. В третьей части-Термодинамика и статистическая
механика - исследуются эффекты при Т Ф 0.
В вводной главе затрагиваются вопросы теории молекулярного поля, теория
фазовых переходов второго рода Ландау и высокотемпературные разложения.
Модель Изинга в двух измерениях есть тема последней главы, которая
закладывает основу для дальнейших исследований и создания точной теории
фазовых переходов.
Хотя эти три части тематически между собой переплетаются, их можно
изучать и по отдельности, так что перед читателем фактически три книги:
одна по магнитным свойствам электронов, другая - по квантовой механике
спинов и третья-по статистической механике спинов, а также краткий
