Manuale dei materiali magnetici: Volume 14

Titolo originale:

Handbook of Magnetic Materials: Volume 14

Contenuto del libro:

La magnetoelettronica è un campo nuovo e in rapido sviluppo. Questo nuovo campo viene spesso definito spin-elettronica o spintronica. Comprende dispositivi che utilizzano lo spin e che non necessitano né di un campo magnetico né di materiali magnetici. Nei dispositivi a semiconduttore, lo spin dei portatori ha svolto finora un ruolo molto modesto, perché i dispositivi a semiconduttore ben consolidati non sono magnetici e mostrano solo effetti trascurabili dello spin. I film sottili e i multistrati su scala nanometrica, i materiali magnetici nanocristallini, i film granulari e le leghe amorfe hanno attirato molta attenzione negli ultimi decenni, sia nel campo della ricerca di base che in quello più ampio della scienza dei materiali. Questi materiali eterogenei mostrano proprietà magnetiche non comuni che praticamente non si verificano nei materiali sfusi. Ciò è vero, in particolare, per quanto riguarda l'anisotropia magnetica di superficie (interfaccia) e le deformazioni magnetostrittive di superficie (interfaccia) e la magnetoresistenza gigante. La disposizione atomica locale all'interfaccia differisce fortemente da quella del bulk. La simmetria locale è ridotta, per cui alcune interazioni sono modificate o mancano del tutto. Si può pensare che gli atomi dell'interfaccia formino una nuova fase e che alcune proprietà caratteristiche di questa fase diventino predominanti per l'intero sistema.

Ciò diventa particolarmente evidente nel caso della magnetostrizione interfacciale, che può portare a una diminuzione (quasi a zero) o a un aumento (rispetto al valore di massa) della magnetostrizione risultante del sistema su scala nanometrica. Esistono varie forme di interazione tra magnetismo e superconduttività, che possono essere suddivise in fenomeni di competizione e coesistenza. Ad esempio, una forte competizione si riscontra nei cuprati ad alto Tc. In questi materiali, a seconda del tasso di drogaggio, sono noti momenti di antiferromagnetismo di tipo Neel (ad esempio da elementi 4f) con superconduttività in sistemi in cui la concentrazione di questi momenti è sufficientemente piccola o in cui sono antiferromagnetici ordinati e solo debolmente accoppiati agli elettroni di conduzione. Nel corso degli anni, i composti intermetallici di gadolinio hanno assunto una posizione particolare nello studio del magnetismo degli elettroni 4f. Il motivo è che il momento del gadolinio consiste solo in un puro momento di spin, essendo assenti i contributi orbitali al momento. Di conseguenza, i composti di gadolinio sono stati considerati come banchi di prova ideali per lo studio delle interazioni di scambio, privi di complicazioni dovute agli effetti cristallini. Il volume 14 dell'Handbook of Magnetic Materials, come i precedenti, ha un duplice scopo.

Come libro di testo, si propone di aiutare coloro che desiderano essere introdotti a un determinato argomento nel campo del magnetismo senza dover leggere la vasta letteratura pubblicata. Come opera di consultazione è destinata agli scienziati attivi nella ricerca sul magnetismo. A questo duplice scopo, il volume 14 del Manuale è composto da articoli di revisione di attualità scritti da autorevoli autorità. In ognuno di questi articoli viene fornita un'ampia descrizione in forma grafica e tabellare, ponendo molta enfasi sulla discussione del materiale sperimentale nel quadro della fisica, della chimica e della scienza dei materiali.