Magnetyczne właściwości materii

podstawy elektrodynamiki (na poziomie równań Maxwell'a); podstawy mechaniki kwantowej

Zajęcia sugerowane do zaliczenia przed wykładem:

Wstęp do optyki i fizyki ciała stałego.

w sali

Wykład ma zapoznać studentów z zagadnieniami stanowiącymi podstawę zagadnień współczesnego magnetyzmu. Zakłada się, że po wysłuchaniu wykładu student będzie mógł poruszać się po aktualnej literaturze z dziedziny magnetyzmu, w szczególności magnetyzmu nanomateriałów.

Celem wykładu jest przedstawienie podstaw fizyki magnetyzmu. Omówione zostaną: podstawowe wielkości magnetyczne, natura magnetyzmu, magnetyzm izolowanych jonów oraz kolektywne własności układów oddziałujących centrów magnetycznych. W odróżnieniu od klasycznego kursu elektrodynamiki nacisk położony będzie na mikroskopowe zjawiska i mechanizmy prowadzące do magnetyzmu materii, w szczególności kryształów i nanostruktur.

Program:

Podstawowe wielkości magnetyczne.

Idealne, nieoddziałujące momenty magnetyczne (spiny).

Swobodne jony i atomy.

Jony magnetyczne w otoczeniu - Pole krystaliczne

Oddziaływanie między momentami magnetycznymi.

Porządek magnetyczny dalekiego zasięgu (układy ferro- i antyferromagnetyczne).

Faza paramagnetyczna układów oddziałujących.

Faza ferromagnetyczna.

Domeny ferromagnetyczne.

Szkła spinowe.

Półprzewodniki magnetyczne i półmagnetyczne.

Metody eksperymentalne magnetyzmu.

Wykład adresowany jest do studentów nie posiadających prawie żadnej wiedzy wiedzy z dziedziny magnetyzmu.

Wymagana jest jedynie znajomość podstaw elektrodynamiki na poziomie równań Maxwella i podstaw mechaniki kwantowej. Wykład ma zapoznać studentów z zagadnieniami stanowiącymi podstawę zagadnień współczesnego magnetyzmu. Zakłada się, że po wysłuchaniu wykładu student będzie mógł poruszać się po aktualnej literaturze z dziedziny magnetyzmu.

C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego.

S.Blundell, Magnetism in Condensed Matter

D.C. Mattis, Theory of magnetism.

A.H. Morrish, Fizyczne podstawy magnetyzmu.

Wykład ma zapoznać studentów z zagadnieniami stanowiącymi podstawę zagadnień współczesnego magnetyzmu. Po wysłuchaniu wykładu student będzie mógł poruszać się po aktualnej literaturze z dziedziny magnetyzmu.

Student, który zda egzamin bardzo dobrze będzie posiadał znajomość wszystkich zagadnień wyszczególnionych w programie wykładu. Każdy student, który zda egzamin będzie posiadał umiejętność analizy danych doświadczalnych w oparciu o podstawowe modele teoretyczna (w tym Brillouina, Pola Średniego i Stonera-Wohlfartha), rozróżnienia układów nieoddziałujących (paramagnetyków) i oddziałujących (w tym ferromagnetyki i antferromagnetyki); będzie znał podstawowe mechanizmy oddziaływania między momentami magnetycznymi.

obecność obowiązkowa (maksymalna liczba nieobecności podlegających usprawiedliwieniu: 3)

egzamin ustny

nie