Наименование дисциплины: Современный физический эксперимент
Направление подготовки: 010900 Прикладная математика и физика
Профильная направленность: Химическая физика
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
Авторы: к. ф.-м. н., доцент, доцент кафедры общей и экспериментальной физики , к. ф.-м. н., доцент кафедры нанотехнологий в электронике , ст. преподаватель кафедры нанотехнологий в электронике .
1. Целями освоения дисциплины “Современный физический эксперимент” являются:
- приобретение знаний и умений в соответствии с государственным образовательным
стандартом, формирование мировоззрения, фундаментализация образования;
- приобретение навыков экспериментальных исследований гальваномагнитных явлений
в однородных и слоистых тонких изотропных и анизотропных структурах, оптических
и магнитооптических измерений электромагнитных свойств сверхтонких магнитных
плёнок, оптических методов регистрации сверхмалых перемещений;
- ознакомление с методами и программами компьютерного моделирования
микромагнитной структуры тонких магнитных плёнок.
2. Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла. Дисциплина “Современный физический эксперимент” основывается на знаниях, полученных при изучении дисциплин: “Электричество и магнетизм”, “Оптика”, “Введение в физику магнитных явлений”, “Физика атома и атомных явлений”, специальный физический практикум “Магнитные измерения”, “Электродинамика”, , “Магнитные и электронные явления”, “Системный анализ в интроскопии и проектировании”, “Компьютерные технологии в науке и образовании”.
Знания, полученные при изучении дисциплины “Современный физический эксперимент”, способствуют приобретению и закреплению навыков научно-исследовательской работы, профессиональных способностей физика-экспериментатора.
Полученные знания, навыки и способности необходимы при выполнении курсовых, выпускных работ, планировании и реализации сложных экспериментальных исследований.
3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать
физические принципы методов измерений электрических и магнитных свойств твёрдых тел в постоянных и переменных электрических, магнитных и низкочастотных электромагнитных полях;
Уметь
создавать измерительные схемы для реализации этих принципов, анализировать полученные результаты, планировать эксперимент, моделировать реальный эксперимент с помощью компьютерных симуляторов.
Владеть
экспериментальными методами измерения электромагнитных параметров твёрдых тел, принципами электромагнитной дефектоскопии, профессиональными навыками работы с современной электронной аппаратурой.
4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
5. Содержание дисциплины:
№ п/п | Раздел дисциплины |
1 | Лабораторная работа №1 Гальваномагнитные эффекты в однослойных и многослойных анизотропных тонких магнитных плёнках. |
2 | Лабораторная работа №2 Применения интерферометра Майкельсона для регистрации малых перемещений объектов. |
3 | Лабораторная работа №3 Компьютерное моделирование микромагнитной структуры тонких магнитных плёнок. |
4 | Лабораторная работа №4 Оптика и магнитооптика фотонных кристаллов и однослойных и многослойных тонких магнитных плёнок. |
5 | Лабораторная работа №5 Спектроскопия сверхвысокого разрешения. Изучение спектра излучения лазерного диода. |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. , Ф. Боргонови, , . Магнитно-резонансная силовая микроскопия и односпиновые измерения / пер. с англ. ; под ред. - М.: Институт компьтерных исследований; Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 20с.
2. , . Оптические солитоны: от световодов к фотонным кристаллам / пер. с англ. под ред. - М.: Физматлит, 20с.
3. . Когерентная и нелинейная оптика фотонных кристаллов - М.:
Физматлит, 20с.
4.-Кутузов, -Кутузов, . Индуцированные доменные структуры в электро-и магнитоупорядоченных веществах. - М.: Физматлит, 2003. – 136 с.
5. , . Магнитооптика тонких плёнок. - М., 19с.
6. У. Браун. Микромагнетизм. – М., 197с.
7. . Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. - М.,1990.-264 с.
8. D. Suess, et al. Micromagnetic simulation of Magnetic Materials./chapter 2 in a book "Hanbook of Magnetic Materials" edited by K. H.J. Buschow, Elsevier, 2008.
б) дополнительная литература:
1. . Магнетизм.- М., 196с.
2. . Оптические свойства металлов. М.: Физ.-Мат. Лит. 196 с.
3. , , -Бруевич,
4. , . Оптика наноструктур. Под редакцией А. В.
5. Федорова: СПб “Недра”, 2005 гс.
6. , , . Средства измерений магнитных параметров материалов.- М., Энергоатомиздат, 198с.
7. L. Novotny and B. Hecht. Principles of nano-optics.- Cambridge University Press, 200p.
8. A. K.Zvezdin, V. A.Kotov. Modern magnetooptics and magnetooptical materials. IOP Publishing LTD 199p.
9. , , . Магнитооптические методы и средства определения магнитных характеристик материалов. - Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980.-124 с
10. , , . Методы и средства измерений магнитных характеристик пленок.-М.: Энергоатомиздат. 1990.-208 с.
11. , , . Кинетические явления в неупорядоченных ферромагнитных сплавах. - М., МГУ, 1992.-157 с.
12. , , . Практикум по магнетизму. – М., 1979. – 197 с. 10. и др. Исследование магнитных характеристик пермаллоевых наноструктур методом микромагнитного моделирования // Микроэлектроника, т.38, № 3, с. 198-, и др. Численное интегрирование уравнений Ландау-Лифшица - Гильберта // Математическое моделирование, т.11, № 9, с. 54M. J. Donahue and D. G. Porter, “OOMMF User's Guide, Version 1.0”, Interagency Report NISTIR 6376, National Institute of Standards and Technology, Gaitthersburg, MD, 19Y. Nakatani, et al. Direct solution of the Landau-Lifshitz-Ginzburg Equation for Micromagnetics//Japanese Journal of Applied Physics. v.28, N 12, p.2485-2A. J. Newell, et al. A Generalization of the Demagnetizing Tensor for Nonuniform Magnetization// Journal of Geophysical Research, v.98, N B6, p. 9551-9
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
- Пакет программ, разработанных студентами физического факультета
для общего физического практикума и спецпрактикума направления “Физика”
- программы двумерного компьютерного моделирования QField, FEMM_40,
- OOMMF code // math. nist. gov/oommf/
- MAGPAR code // www.
