Рабочая программа дисциплины «Физика ферромагнитных явлений». ОД. А.08.1; цикл ОД. А.00 «Дисциплины по выбору аспиранта» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли01.00.00. - Физико-математические науки, специальность 01.04.07 – Физика конденсированного состояния

Министерство образования и науки РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный университет»

Физический факультет

	УТВЕРЖДАЮ
	Проректор по научной работе
	________________
	«____»_______________ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«ФИЗИКА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЯВЛЕНИЙ»

ОД. А.08.1; цикл ОД. А.00 «Дисциплины по выбору аспиранта»

основной образовательной программы подготовки аспиранта

по отрасли01.00.00. - Физико-математические науки,

специальность 01.04.07 – Физика конденсированного состояния

Самара 2011

Рабочая программа составлена на основании паспорта научной специальности 01.04.07 – Физика конденсированного состояния, в соответствии с Программой-минимум кандидатского экзамена по специальности 01.04.07 – Физика конденсированного состояния по физико-математическим наукам, утвержденной приказом Министерства образования и науки РФ № 000 от 01.01.2001 г., и учебным планом СамГУ по основной образовательной программе аспирантской подготовки.

Составитель рабочей программы: , профессор, доктор физико-математических наук.

Рабочая программа утверждена на заседании ученого совета физического факультета

протокол от 01.01.2001 г.

Декан физического факультета

«___»____________2011 г. ____________

(подпись)

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Физика магнитных явлений» является ознакомление с основами магнетизма, природой происхождения магнетизма в различных материалах, характеристиками, описывающими магнитные состояния и свойства магнитных материалов, современными приборами для измерения магнитных характеристик, доменной структурой ферромагнетиков, намагничиванием ферромагнетиков в постоянных и переменных магнитных полях, применением магнитных материалов для записи информации.

1.2. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины

Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:

Знать: Основные определения физики ферромагнетизма, характеристики ферромагнитного состояния и их смысл, магнитные характеристики ферромагнитных материалов, приборы для измерения магнитных характеристик, доменную структурой ферромагнетиков, процессы намагничивания ферромагнетиков в постоянных и переменных магнитных полях, применение магнитных материалов для записи информации.

Уметь: объяснить суть физических явлений, рассматриваемых в дисциплине, представить математическое описание явлений, решать задачи по ферромагнетизму.

Владеть навыками самостоятельной работы с научной литературой по физике магнитных явлений, понимать её, ориентироваться и решать задачи научно-исследовательского характера в области ферромагнетизма, уметь пропагандировать физическое содержание явлений ферромагнетизма.

1.3.Связь с предшествующими дисциплинами

Курс предполагает наличие у аспирантов знаний основ квантовой механике и физики твердого тела в объеме магистерской программы высшего профессионального образования.

1.4. Связь с последующими дисциплинами

Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 01.04.07 – Физика конденсированного состояния.

2. Содержание дисциплины

2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах и зачетных единицах)

Форма обучения (вид отчетности)

2 год аспирантуры; вид отчетности – зачет.

Вид учебной работы	Объем часов / зачетных единиц
Трудоемкость изучения дисциплины	72 / 2
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	0
в том числе:
лекции	2
семинары	0
практические занятия	2
Самостоятельная работа аспиранта (всего)	68
в том числе:
Подготовка к практическим занятиям	-

2.2. Разделы дисциплины и виды занятий

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы – 72 часов.

№ п/п	Название раздела дисциплины	Объем часов / зачетных единиц
лекции	семинары	практические занятия	самостоят. работа
1	Микроскопические характеристики магнитных свойств вещества и основные методы их измерения.	2	0	2	6
2	Магнитные свойства металлов.	0	0	0	6
3	Природа ферромагнитного состояния.	0	0	0	6
4	Энергия ферромагнитного состояния.	0	0	0	6
5	Доменная структура ферромагнетиков.	0	0	0	6
6	Кривые намагничивания.				6
7	Магнитный гистерезис.				6
8	Ферромагнетики в нестационарных магнитных полях.				14
9	Динамика магнитных доменов и их применение для записи информации.				6
10	Применение магнитных материалов.				6
	Итого:	2	0	2	68

2.3. Содержание разделов дисциплины

1. Микроскопические характеристики магнитных свойств вещества и основные методы их измерения.

2. Магнитные свойства металлов.

Свойства электронов проводимости в металле. Парамагнетизм свободных электронов. Диамагнетизм свободных электронов.

3.Природа ферромагнитного состояния.

Основные идеи. Некоторые сведения из квантовой механики. Молекула водорода и обменная энергия. Обменное взаимодействие и критерий ферромагнетизма.

4. Энергия ферромагнитного состояния.

Характеристики технической кривой намагничивания. Энергия естественной или кристаллографической, магнитной анизотропии. Экспериментальное определение констант магнитной анизотропии и их зависимость от температуры и состава ферромагнетика. Энергия упруго деформированного ферромагнетика. Энергия взаимодействия ферромагнетика с магнитным полем.

5. Доменная структура ферромагнетиков

Причина образования доменов. Переходные слои между доменами. Доменная структура в одноосном ферромагнитном кристалле. Экспериментальное изучение ферромагнитных областей. Доменная структура в магнитно-многоосном кристалле. Тонкая структура доменной границы. Цилиндрический магнитный домен. Однодоменная структура. Сверхпарамагнетизм.

6. Кривые намагничивания.

Два типа процессов намагничивания. Начальный участок кривой намагничивания. Обратимые и необратимые процессы смещения границ. Обратимые процессы вращения. Теория Акулова. Влияние упругих напряжений на намагничивание ферромагнетиков. Эффект Гопкинсона

7. Магнитный гистерезис.

Причины и типы гистерезиса. Гистерезис, обусловленный задержкой смещения границ между доменами. Гистерезис, обусловленный задержкой роста зародышей перемагничивания. Гистерезис, обусловленный необратимым процессом вращения. Магнитная анизотропия у антиферромагнетиков и смещённая петля гистерезиса

8. Ферромагнетики в нестационарных магнитных полях.

Магнитная вязкость (магнитное последействие). Ферромагнетики в переменных магнитных полях. Определение комплексной магнитной проницаемости и тангенса угла потерь.

9. Динамика магнитных доменов и их применение для записи информации

Предельная скорость доменной границы. Вынужденное движение доменных границ. Излучение звука при движении доменной границы. Динамика цилиндрического магнитного домена.

10. Применение магнитных материалов.

Запись информации в магнитофоне. Запись информации на ЦМД. Технологические основы ЦМД-устройств. Перспективы развития магнитной памяти

2.4. Практические (семинарские) занятия на тему:

Микроскопические характеристики магнитных свойств вещества и основные методы их измерения.

3. Организация текущего и промежуточного контроля знаний

3.1. Контрольные работы – не предусмотрены.

3.2. Список вопросов для промежуточного тестирования – не предусмотрено.

3.3. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа включает в себя теоретическую подготовку по рекомендованной литературе, приведенной в конце данной программы.

Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по направлениям содержания программы.

3.3.1. Поддержка самостоятельной работы:

- Список литературы и источников для обязательного прочтения.

- Список периодических журналов для подготовки аспиранта по специальности 01.04.07 «Физика конденсированного состояния», имеющихся в библиотеке и на кафедре ФТТиНС СамГУ и полнотекстовые базы данных и ресурсы, доступ к которым обеспечен из кампусной сети СамГУ (сайт научной библиотеки СамГУ, URL: http://weblib. *****/level23.html):

1. Физика металлов и металловедение (ФММ) с 1963 г.

2. Поверхность с 1984 г.

3. Успехи физических наук (УФН) с 1922 г.

4. Журнал технической физики (ЖТФ) с 1990 г.

5. Письма в журнал технической физики (ПЖТФ) с 1982 г.

6. Журнал теоретической и экспериментальной физики (ЖЭТФ) с 1970 г.

7. Письма в журнал теоретической и экспериментальной физики (ПЖЭТФ) с 1970 г.

8. Физика и техника полупроводников с 1973 г.

9. Металлы с 1974 г.

10. Известия РАН. Серия физическая с 1936 г.

11. Физика и химия обработки материалов (ФХОМ) с 1974 г.

12. Физика твердого тела (ФТТ) с 1970 г.

13. Полнотекстовая БД диссертаций РГБ.

14. Научная электронная библиотека РФФИ (Elibrary).

15. БД издательства ELSEVIER

16. Oxford University Press

17. Университетская библиотека ONLINE

18. Университетская информационная система Россия

3.3.2. Тематика рефератов – не предусмотрена.

Итоговый контроль проводится в виде экзамена кандидатского минимума.

4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ

Программы пакета Microsoft Offiсe; DIFWIN1.

Сайт научной библиотеки СамГУ, с доступом к электронному каталогу и полнотекстовым базам данных – URL:

http://weblib. *****/level23.html

5.Активные методы обучения (деловые игры, научные проекты)

не предусмотрены.

6. Материальное обеспечение дисциплины

Компьютерные классы университета, кафедры, оснащенные возможностью выхода в Интернет и в локальную сеть Самарского государственного университета, а также принтеры, сканеры и ксероксы.

7. Литература

7.1. Основная литература

1.  Боровик, по магнетизму / , , – 3 изд., перераб. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 512с.

2.  Чечерников измерения. М.: ИМУ, 1969.

3.  Вонсовский . М.: Наука, 1971.

4.  , Цукерник магнетизма, М.: наука, 1982.

5.  Физика ферромагнетизма. Ч. 1, 2. М.: Мир, 1987.

6.  Квантовая теория магнетизма. М.: Мир, 1985.

7.  Ферромагнитный резонанс. Под ред. М.: Гос. Изд-во Физико-математической литературы, 1961.

7.2. Дополнительная литература

8.  , Хохлов твердого тела. М.: Высшая школа, 2000.

9.  Физика твердого тела. М.: Атомиздат, 1968.

10.  Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978.

11.  Мазанко, процессы в металлах под действием магнитных полей и импульсных деформаций / , , – М.: Изд-во «Машиностроение – 1»; Самара: Из-до «Самарский университет», 2006. Т. II. – 320 с.

12.  Бозорт, Р. Ферромагнетизм / Р Бозорт, под ред. , – М.: ИИЛ, 1956. – 784 с.

13.  Гуревич резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука, 1973.

14.  , Мелков колебания и волны. М.: Наука, 1994.

15.  01. , . Ферромагнетизм. ОГИЗ. М-Л. 1948.
02.

16.  Белов , тепловые и диэлектрические явления в ферромагнитных металлах. ГИТТЛ. М-Л., 1951.

17.  Белов превращения. М., 1958.

18.  Кринчик магнитных явлений. М.: Изд-во МГУ, 1976(1985).

19.  , Черникова магнитных явлений. МГУ.1981.

20.  Никитин свойства редкоземельных металлов и их сплавов. МГУ. 1989.

11. . Кинетические, оптические и акустические свойства антиферромагнетиков. Свердловск. 1990.

7. 3. Учебно-методические материалы по дисциплине

Физика: Программы-минимум кандидатских экзаменов / Одобрено экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Министерства образования Российской Федерации по физике при участии Московского государственного университета им. , Института физики металлов УрО РАН, ФИАН им. и Института металлургии им. Байкова РАН.

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

за___________/___________учебный год

В рабочую программу курса ОД. А.08, «ФИЗИКА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЯВЛЕНИЙ», цикл ОД. А.00 «Дисциплины по выбору аспиранта» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли по отрасли Физико-математические науки, специальность 01.04.07 – Физика конденсированного состояния, вносятся следующие дополнения и изменения: