Fundamentals and Applications of Magnetic Materials

Magnetische Materialien bilden die Grundlage eines der interes­santesten und komplexesten Forschungsgebiete mit enormen Anwendungspotenzialen in der Informations-, Energie-, Medizin- und Biotechnologie. In den letzten Jahrzehnten hat sich das Verständnis der magnetischen statischen und dynamischen Prozesse dank innovativer Experimente und theoretischer Ansätze enorm verbessert. Der Schwerpunkt „magnetischer“ Forschung hat sich in die Nanowelt verlagert, in der nanoskalige Magnete als Bausteine neuer makroskopischer Magnete dienen.

Das vorliegende Buch des bekannten Magnetismusforschers und sehr erfahrenen Herausgebers Kannan M. Krishnan gibt in seinen rund 800 Seiten eine differenzierte und vollständige Einführung in die grundlegenden Konzepte des Magnetismus und der daraus resultierenden Material­entwicklung. Darüber hinaus enthält es einige sehr detaillierte Beschreibungen ausgewählter Anwendungen.

Die erste Hälfte bietet eine Einführung und Beschreibung der Zusammenhänge zwischen Kristallstruktur, Typen von magnetischen Wechselwirkungen und Grenzflächenphänomenen in eingeschränkten Geometrien mit den resultierenden magnetischen Parametern wie der magnetischen Anisotropie und der Magnetisierung. Temperaturabhängige Ordnungsphänomene sowie die aus den mag­netischen Parametern ableitbaren makroskopischen Phänomene wie die Bildung magnetischer Domänen werden anschaulich und gut lesbar diskutiert. Dabei helfen detaillierte Beschreibungen moderner mikromagnetischer Simulation. Der Autor beschreibt die experimentell beobachteten physikalischen Eigen­schaften und den theoretischen Hintergrund des magnetischen Zustands in Legierungen, Nano­partikeln, Filmen und Grenzflächen. Geschickt bindet er die neuesten Methoden zur Bestimmung magnetischer Momente und des magnetischen Flusses auf atomarer, Nanometer- und makroskopischer Skala in den entsprechenden Kapiteln ein. Leserinnen und Leser erhalten so eine gelungene Übersicht zu magnetischen Substanzklassen mit ihren spezifischen Eigen­schaften und ein differenziertes Grundwissen.

Wichtige und besondere Herstellungsverfahren werden ebenso dargestellt wie nanomagnetische Strukturen, die in moderner Spinelektronik und biomedizinischer Technik zur Anwendung kommen. Der vermittelte Überblick über Entwicklungs- und Erkenntnisstand der jeweiligen Materialklassen versetzt Leser in die Lage, deren Anwendungspotenzial zu beurteilen.

Insgesamt ist dies ein empfehlenswertes, sehr aktuelles Buch, das insbesondere Studierende und Wissenschaftler anspricht, die einen physikalischen Einstieg in dieses moderne und zukunfts­sichere Gebiet suchen, aber ebenso am aktuellen Stand der Forschung interessiert sind.

Michael Farle