前言

受惠于電子技術(shù)和數(shù)字化的飛快發(fā)展，我們身邊的信息設(shè)備及家電制品不斷高性能化，使我們的生活日益高效便捷。與此同時(shí)，裝置日益輕薄短小化，過(guò)去難以想象的復(fù)雜裝置，變?yōu)榻裉炜梢匝b在便服口袋中的袖珍產(chǎn)品。例如，智能手機(jī)、小型信息終端、無(wú)人機(jī)、腸內(nèi)檢查用的膠囊照相機(jī)、IC卡等。在這些高技術(shù)產(chǎn)品中，使用了大量的磁性材料。磁性器件的絕對(duì)數(shù)量可能不多，但其作用不可替代，對(duì)于電子設(shè)備的高品質(zhì)化、高功能化、節(jié)能化起著至關(guān)重要的作用。

磁性材料按其功能，可分為幾大類：①易被外磁場(chǎng)磁化的磁芯材料；②可產(chǎn)生持續(xù)磁場(chǎng)的永磁材料；③通過(guò)變化磁化方向進(jìn)行信息記錄的磁記錄材料；④通過(guò)光（或熱）使磁化發(fā)生變化進(jìn)行記錄與再生的光磁記錄材料；⑤在磁場(chǎng)作用下電阻發(fā)生變化的磁致電阻材料；⑥因磁化使尺寸發(fā)生變化的磁致伸縮材料；⑦形狀可以自由變化的磁性流體等。磁性材料是多種多樣的。

利用上述功能，人們?cè)诤茉缫郧熬烷_(kāi)始制作指南針、變壓器、馬達(dá)、揚(yáng)聲器、磁致伸縮振子、記錄介質(zhì)、各類傳感器、阻尼器、打印器、磁場(chǎng)發(fā)生器、電磁波吸收體等各種各樣的磁性器件。在由上述器件組成的設(shè)備中，除了機(jī)器人、計(jì)算機(jī)、工作母機(jī)等產(chǎn)業(yè)機(jī)械之外，我們身邊的汽車、電腦、音響設(shè)備、電視機(jī)、錄像機(jī)、電話、洗衣機(jī)、吸塵器、電子鐘表、電冰箱、空調(diào)器、電飯鍋、電表等不勝枚舉，應(yīng)用磁性材料的機(jī)器多得令人吃驚。

近年來(lái)的磁性材料，在非晶合金、稀土永磁化合物、超磁致伸縮、巨磁電阻等新材料相繼發(fā)現(xiàn)的同時(shí)，得益于組織的微細(xì)化、晶體學(xué)方位的控制、薄膜化、超晶格等新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，其特性顯著提高。這些不僅對(duì)電子、信息產(chǎn)品等特性的飛躍提高做出了重大貢獻(xiàn)，而且成為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的原動(dòng)力。目前，磁性材料已成為支持并促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵材料。

本書第1、2章討論磁性和磁學(xué)的一些基本概念，以便對(duì)磁性材料的基本問(wèn)題有較深入的了解；第3～6章將分別針對(duì)具體的磁性材料進(jìn)行討論，包括磁性特征、制備及性能改進(jìn)；第7、8章針對(duì)磁性材料的應(yīng)用，專門討論磁路計(jì)算和退磁曲線以及硬磁材料的典型應(yīng)用。

物質(zhì)的磁性并不起因于自由電子而是源于受電子核束縛的殼層內(nèi)的電子，進(jìn)一步講是源于殼層內(nèi)不成對(duì)電子的自旋磁矩（Fe、Co、Ni及其合金的磁性）和軌道磁矩（稀土永磁的磁性）。一方面，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，磁學(xué)比電學(xué)要難得多。但從另一方面講，對(duì)磁性材料相關(guān)知識(shí)的掌握，有利于讀者跨入功能材料的廣闊領(lǐng)域。

針對(duì)入門者、制作者、應(yīng)用者、研究開(kāi)發(fā)者、決策者等多方面的需求，本書在論述中盡量避免或少用數(shù)學(xué)公式，注意對(duì)專用名詞術(shù)語(yǔ)的解釋。在掌握大量資料的前提下，采用圖文并茂的形式，全面且簡(jiǎn)明扼要地介紹芯片工作原理，磁性材料的制作工藝、新進(jìn)展、新應(yīng)用及發(fā)展前景等。采用每章之下 “節(jié)節(jié)清”的論述方式，圖文呼應(yīng)，并給出“本節(jié)重點(diǎn)” 。力求做到深入淺出，通俗易懂；層次分明，思路清晰；內(nèi)容豐富，重點(diǎn)突出；選材新穎，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。千方百計(jì)使磁性材料的相關(guān)知識(shí)新起來(lái)、動(dòng)起來(lái)、活起來(lái)，做到有聲有色。

本書的內(nèi)容既不同于磁學(xué)基礎(chǔ)理論，又有別于磁性材料的加工工藝，而是從材料科學(xué)的角度論述磁性材料，重點(diǎn)討論磁性材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的關(guān)系。為此，本書將涉及原材料、冶煉加工、熱處理、特殊加工、組織結(jié)構(gòu)調(diào)整與控制等。分析這些因素對(duì)于磁性材料在原子、電子結(jié)構(gòu)層次、晶體結(jié)構(gòu)層次、相結(jié)構(gòu)層次的微觀組織結(jié)構(gòu)中有什么作用，使其發(fā)生什么變化，進(jìn)而對(duì)宏觀性能產(chǎn)生什么影響等，從而使讀者對(duì)各類磁性材料的理解、使用，提高原有磁性材料的性能，對(duì)新型磁性材料的研究、開(kāi)發(fā)，有所啟發(fā)與幫助。

本書可作為材料、物理、機(jī)械、化學(xué)、微電子、計(jì)算機(jī)、精密儀器等學(xué)科本科生及研究生學(xué)習(xí)，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的科技、工程技術(shù)人員，也有參考價(jià)值。

本書得到清華大學(xué)本科教材立項(xiàng)資助，并受到清華大學(xué)材料學(xué)院的全力支持，在此致謝。作者水平和知識(shí)面有限，不妥之處懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

2019年1月