マルチフェロイクス―物質中の電磁気学の新展開― 

書籍情報
シリーズ名基本法則から読み解く物理学最前線 【2】巻
ISBN978-4-320-03522-5
判型A5 
ページ数160ページ
発行年月2014年02月
本体価格2,000円
マルチフェロイクス 書影
マルチフェロイクス

 電磁気学は完成した学問であると考えられているが,現在,物質中の電気と磁気の結合が大きな注目を集め,改めて基礎研究が行われている。特に,「マルチフェロイクス」と総称される一連の物質群の中では,マクスウェル方程式では考慮されていない電気と磁気の結びつきが存在する。
 この電気と磁気の結びつきを利用することで,従来の電磁気学では考えられない物理現象が発見されている。
 本書では,物理学を学びつつある,あるいは一通り学んだ学部生,大学院生,社会人,研究者を対象として,「マルチフェロイクス」に関する研究の最前線を紹介する。
 本シリーズ「基本法則から読み解く 物理学最前線」の趣旨に則り,学部の1年生から3年生の段階で学ぶ電磁気学,熱・統計力学,量子力学,量子化学などの基本的な法則から一歩一歩概念を書き進めていくことで,最先端の研究を理解できるように構成を考えた。これらの基本法則は,マルチフェロイクスのみならず,物性物理学の幅広い研究分野の最前線を理解するうえでも必要となる共通知識でもある。
 本書の内容は,物理学の基本法則がどのように物性物理学の最前線と接点を持っているのかを理解するうえでも,大いに役立つだろう。

目次

第1章 マルチフェロイクスの面白さ

第2章 マクスウェル方程式と電気磁気効果
2.1 物質中のマクスウェル方程式
2.2 電気磁気効果とは

第3章 物質中の磁気双極子
3.1 原子波動関数と周期表
3.2 磁性イオン
3.3 電子スピン間に働く相互作用

第4章 電気磁気効果の熱・統計力学
4.1 熱力学における電気と磁気の取り扱い
4.2 相転移の熱・統計力学
4.3 双安定性と履歴曲線
4.4 磁気秩序
4.5 磁気配列の決定方法

第5章 線形の電気磁気効果
5.1 線形電気磁気効果が存在するためには
5.2 線形電気磁気効果を生み出す微視的要素
5.3 電気磁気効果の測定方法
5.4 Cr2O3の電気磁気効果
5.5 GaFeO3の電気磁気効果

第6章 非線形の電気磁気効果
6.1 非線形電気磁気効果を実現するには
6.2 磁気秩序が創る強誘電性
6.3 磁気強誘電性の発現機構
6.4 相転移型の電気磁気効果

第7章 光学応答の古典論と量子論
7.1 電磁波の方程式
7.2 振動子模型
7.3 高次の遷移過程:多極子展開

第8章 マルチフェロイクスの光学応答
8.1 電気磁気光学効果の研究の歴史
8.2 電気磁気効果の周波数拡張
8.3 方向二色性の測定方法
8.4 電気磁気光学のスペクトル
8.5 CuB2O4における方向二色性
8.6 GaFeO3におけるX線方向二色性
8.7 電気マグノン:振動電場によるスピン波励起