В 1935 году выходит работа Ландау «Доменная структура ферромагнетиков и ферромагнитный резонанс», выполненная им совместно с Е. М. Лифшицем. Гипотеза о существовании ферромагнитных доменов была высказана Вейссом ещё в 1907 году, но только спустя двадцать восемь лет Ландау и его соавтор доказали это теоретически.
Как уже говорилось, магнитные моменты атомов в ферромагнетике ориентированы параллельно. Почему же при этом большой образец ферромагнетика (например, кусок железа) может быть ненамагниченным? Связано это с тем, что такой образец разбивается на попеременные слои, называемые доменами, у которых магнитные моменты направлены в противоположные стороны. Каждый такой слой включает много атомных слоев. Такая разбивка на домены имеет место лишь у достаточно больших образцов. Мелкие части ферромагнетика всегда намагничены, в то время как большой образец может быть и ненамагниченным. Если поместить такой образец в магнитное поле, то происходит возрастание одних доменов за счёт других и частичный поворот магнитного момента в каждом домене. В результате образец оказывается намагниченным.
В своей работе Ландау и Лифшиц дали полную теорию доменной структуры, определили форму и размеры доменов. Кроме того, в той же работе было предсказано явление так называемого ферромагнитного резонанса: резкое увеличение поглощения электромагнитных волн в ферромагнетике при определённом значении частоты.
«О степени научной активности Л. Д. в это время можно судить хотя бы по списку работ, законченных им в течение одного лишь 1936 года: теория фазовых переходов второго рода, теория промежуточного состояния сверхпроводников, кинетическое управление в случае кулоновского взаимодействия, теория мономолекулярных реакций, свойства металлов при очень низких температурах, теория дисперсии и поглощения звука, теория фотоэлектрических явлений в полупроводниках», — пишет Е. М. Лифшиц.
Евгений Михайлович Лифшиц становится соавтором Ландау и по многотомному «Курсу теоретической физики», который Ландау задумал ещё в Ленинграде. Концентрация материала, лаконизм, редкое сочетание простоты и глубины изложения сделали эти книги физической энциклопедией. История физики не знала подобного труда.
Курс состоит из семи книг (задумано было девять):
«Механика» (1940, 1958, 1965, первое издание написано совместно с Л. Пятигорским);
«Теория поля» (1941, 1948, 1960, 1962, 1967);
«Квантовая механика» (1948, 1963);
«Статистическая физика» (1938, 1940, 1951, 1964);
«Механика сплошных сред» (1944, 1954);
«Теория упругости» (1965);
«Электродинамика сплошных сред» (1959).
Почти все эти книги неоднократно перерабатывались авторами, и каждая такая переработка фактически равноценна написанию новой книги.
Книги Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица обладают достоинствами, которые редко встречаются в подобного рода курсах.
Это прежде всего исключительная полнота и чёткость изложения. После прочтения книги читатель получает отчётливое представление обо всех основных проблемах, решённых данной отраслью теоретической физики, а также о том, какие вопросы ещё требуют разрешения.
Другое достоинство книг этого теоретического курса в том, что они — настоящее руководство к действию. Довольно часто книги по теоретической физике пишут так, что читатель, даже понимая их, с изумлением обнаруживает, что он не в состоянии самостоятельно решить ни одной задачи в соответствующей области.
В книгах Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица материал изложен в такой форме, что даёт в руки изучающему все наиболее эффективные методы теоретической физики, причём так, что читатель оказывается в состоянии легко применить их к решению интересующих его проблем.
Этому в немалой степени способствуют многочисленные задачи, помещённые в конце большинства разделов курса. Такие задачи, иногда простые, иногда сложные, но всегда остроумные, отнюдь не являются упражнениями с готовыми формулами, а требуют размышления и хорошего владения материалом. К каждой задаче даётся простое и изящное решение, помогающее читателю проверить себя. Многие из этих задач в своё время были предметом научных исследований.
