Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Magnetyzm ciał stałych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Robert Kosiński
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiedza z zakresu podstaw mechaniki kwantowej i fizyki statystycznej oraz wstępu do fizyki ciała stałego
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Zapoznanie się z podstawami teoretycznymi właściwości magnetycznych pojedyńczych atomów i ciał stałych na poziomie kwantowym i mikromagnetycznym oraz wybranymi aplikacjami (np. zastosowanie magnetyków w układach pamięciowych, twarde i miękkie magnetyki, wybrane proste elementy spintroniczne)
Treści kształcenia:
Wstęp. Podstawowe pojęcia magnetostatyki (pola H i B , potencjał skalarny, pojęcie biegunów magnetycznych, energia magnetostatyczna). Spinowe i orbitalne momenty magnetyczne atomów. Właściwości diamagnetyczne i paramagnetyczne substancji. Uporządkowanie magnetyczne (całki wymiany, oddziaływanie wymienne, ferromagnetyzm). Model Heisenberga (zastosowania, uproszczenia hamiltonianu Heisenberga, przybliżenie pola średniego, przemiany fazowe). Model Isinga (jednowymiarowy układ Isinga, przyliżenie Bragga-Williamsa, rozwiązanie Onsagera; zastosowania interdyscyplinarne– sieci neuronowe, układy społeczne). Fale spinowe (teoria elementarna i zastosowanie metody drugiego kwantowania). Ferromagnetyzm metali przejściowych (elementy modelu Hubbarda). Szkła spinowe (modele Edwardsa-Andersona i Sherringtona-Kirkpatricka). Wybrane inne rodzaje uporządkowania magnetycznego. Makroskopowe właściwości magnetyków. Energia wewnętrzna ferromagnetyka (składniki energii wewnętrznej - powstawanie struktury domenowej). Rodzaje struktury domenowej. Metody obserwacji i analizy teoretycznej struktury domenowej. Dynamika ścian domenowych (równanie ruchu Landaua-Lifszyca- Gilberta, struktury ruchomych ścian domenowych w cienkich warstwach magnetycznych, linie Blocha, zastosowania w pamięciach komputerowych, solitony). Procesy magnesowania (histereza magnetyczna, parametry charakterystyczne). Współczesne zastosowania magnetyków (magnetyki twarde - magnesy trwałe, magnetyki miękkie – pamięciowe elementy magnetyczne, spintronika – gigantyczny magnetoopór i wybrane podstawowe elementy spintroniczne).
Metody oceny:
Egzamin pisemny; wymaga odpowiedzi na 3 – 5 tematów opisowych, lub prostych problemów rachunkowych – dotyczących materiału wykładu. Każdy temat ma ustaloną ocenę punktową, warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pow. 50% maksymalnej liczby punktów
Egzamin:
Literatura:
A. Sukiennicki, „Fizyka magnetyków”, Wyd. Politechniki Warsz., Warszawa, 1982 D. Craik, „Magnetism”, Wiley, New York, 1995 S. Bandyopadhyay i M. Cahay, „Introduction to Spintronics”, Taylor and Francis, London 2008 Y.B. Xu i S.M. Thompson, “Spintronic Materials and Technology”, Taylor and Francis, London, 2007
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się