《磁性物理學(xué)》教學(xué)大綱（68）doc-關(guān)于組織修（制）定

1、磁性物理學(xué)教學(xué)大綱Magnetism in Physics課程代碼： MM10221055 總學(xué)時(shí)：（理理論+實(shí)實(shí)驗(yàn)）56+12 學(xué) 分分： 4 課程性質(zhì)： 專專業(yè)方向向課 課程類類別： 必修 先修課程： 普通通物理、理論物理、固體物理 面向?qū)I(yè)： 應(yīng)用物理學(xué) 開課學(xué)科： 凝聚態(tài)態(tài)物理學(xué)學(xué) 開開課二級(jí)級(jí)學(xué)院： 理理學(xué)院 執(zhí) 筆： 崔崔玉建 審 校： 焦志志偉 一、課程的的地位與與任務(wù)本課程是應(yīng)應(yīng)用物理理專業(yè)的的專業(yè)方向向基礎(chǔ)課課。主要要介紹磁磁現(xiàn)象和和規(guī)律、磁磁性起源源及自發(fā)發(fā)磁化理理論、鐵鐵磁體內(nèi)內(nèi)的能量量、磁疇疇和技術(shù)術(shù)磁化、鐵磁物物質(zhì)在交交變場(chǎng)作作用下的的磁化特特性、各種磁磁物理效效應(yīng)和

2、磁磁性材料料的應(yīng)用用。以此此作為學(xué)學(xué)習(xí)其它它專業(yè)方向向課的基基礎(chǔ)。二、課程主主要內(nèi)容容與基本本要求第一章1、熟練掌掌握各基基本磁學(xué)學(xué)量的物物理概念念及其相相互關(guān)系系；理解解磁化曲曲線和磁磁滯回線線。2、掌握磁磁體中靜靜磁能的的概念，理解退磁場(chǎng)的概念，理解簡(jiǎn)單幾何形狀磁體退磁因子的計(jì)算方法；會(huì)進(jìn)行磁滯回線的退磁修正。3、了解磁磁路的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單概念念。實(shí)踐環(huán)節(jié)：了解磁磁場(chǎng)、磁磁感應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)度的測(cè)測(cè)量方法法。第二章1、理解洪洪特定則則，會(huì)計(jì)計(jì)算原子子或離子子的磁矩矩。2、了解軌軌道角動(dòng)動(dòng)量淬滅滅的條件件。3、了解晶晶體的能能帶理論論對(duì)金屬屬磁矩的的解釋。第三章1、掌握順順磁物質(zhì)質(zhì)的基本本物理特特性，理理解朗

3、之之萬的經(jīng)經(jīng)典和量量子理論論順磁性性理論；2、掌握鐵鐵磁物質(zhì)質(zhì)的基本本物理特特性，理理解奈爾爾的鐵磁磁學(xué)理論論，理解解居里溫溫度與分分子場(chǎng)系系數(shù)的關(guān)關(guān)系；理理解海森森堡鐵磁磁學(xué)理論論的基本本概念；分子場(chǎng)場(chǎng)系數(shù)、居居里溫度度與交換換積分常常數(shù)的關(guān)關(guān)系；物物質(zhì)出現(xiàn)現(xiàn)鐵磁與與反鐵磁磁的條件件。了解解貝斯統(tǒng)統(tǒng)計(jì)理論論和自旋旋波理論論。3、掌握反反鐵磁性性和亞鐵鐵磁性的的基本物物理特性性；理解解分子場(chǎng)場(chǎng)理論對(duì)對(duì)反鐵磁磁和亞鐵鐵磁性的的唯象理理論處理理；理解超超交換作作用的基基本概念念。4、掌握鐵鐵氧體的的結(jié)構(gòu)、磁磁矩和磁磁特性。實(shí)踐環(huán)節(jié)：了解鐵鐵氧體的的制備方方法和磁磁性的測(cè)測(cè)量方法法。第四章1、掌握常

4、常見的磁磁性材料料的磁晶晶各向異異性，掌握單軸軸晶體和和立方晶晶體的各各向異性能能的計(jì)算算；了解解磁晶各各向異性性場(chǎng)的概概念；了了解產(chǎn)生生磁晶各各向異性性的機(jī)理理；了解解磁性材材料的其其它幾種種各向異異性；了了解磁晶晶各向異異性性能能的測(cè)量量方法。2、掌握磁磁致伸縮縮的基本本概念；掌握立立方晶體體的磁致致伸縮公公式；了了解單軸軸晶體的的磁致伸伸縮的公公式；了了解磁致致伸縮的的物理根根源。3、掌握磁磁彈性能能的物理理概念及及幾種簡(jiǎn)簡(jiǎn)單情況況下的計(jì)計(jì)算方法法；理解解磁彈性性能的物物理意義義。第五章1、理解鐵鐵磁體中中的退磁磁能是形形成磁疇疇的原動(dòng)動(dòng)力；對(duì)磁疇疇、疇壁壁有清晰晰的物理理概念。2、理解

5、疇疇壁形成成原理，壁壁內(nèi)原子子磁矩取取向規(guī)律律以及疇疇壁的厚厚度和能能量的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單計(jì)算算。3、了解各各種類型型的磁疇疇結(jié)構(gòu)，掌掌握運(yùn)用用平衡條條件求解解磁疇結(jié)結(jié)構(gòu)的方方法。4、了解微微粒、薄薄膜磁體體的磁疇疇結(jié)構(gòu)及及其應(yīng)用用。實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁疇的的觀察 第六章理解磁化、反反磁化過過程，理理解疇壁壁位移起起始磁導(dǎo)導(dǎo)率，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)磁化化起始磁磁導(dǎo)率和和矯頑力力的計(jì)算算。理解不可逆逆磁化過過程的分分析和反反磁化過過程的計(jì)計(jì)算。第七章1、了解鐵鐵磁物質(zhì)質(zhì)在交流流磁場(chǎng)作作用下的的動(dòng)態(tài)特特性，掌掌握各種種損耗的的計(jì)算方方法。2、了解疇疇壁的動(dòng)動(dòng)態(tài)方程程和疇壁壁的自然然共振，掌掌握， 隨頻率率變化化的關(guān)系系曲線。第八

6、章掌握軟磁鐵鐵氧體磁磁性材料料的制備備方法和和測(cè)量方方法。掌握永磁鐵鐵氧體磁磁性材料料的制備備方法和和測(cè)量方方法。實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁性材材料的制制備方法法和測(cè)量量。 第九章了解鐵磁體體中磁阻阻效應(yīng)、磁磁熱效應(yīng)應(yīng)、霍爾爾效應(yīng)、磁磁光效應(yīng)應(yīng)及其起起源；理解解磁性性材料的的使用范范圍和基基本特點(diǎn)點(diǎn)。實(shí)踐環(huán)節(jié)：了解磁磁阻效應(yīng)應(yīng)、磁熱熱效應(yīng)、霍霍爾效應(yīng)應(yīng)、磁光光效應(yīng)。本課程要求求完成課課外習(xí)題題2030道。三、課程教教學(xué)學(xué)時(shí)時(shí)安排教學(xué)內(nèi)容教學(xué)時(shí)數(shù)第一章 靜靜磁現(xiàn)象象 1、磁矩2、磁性材材料和磁磁化強(qiáng)度度3、鐵磁材材料的磁磁化強(qiáng)度度和退磁磁場(chǎng)4、磁路5、靜磁能能6、磁滯4實(shí)踐環(huán)節(jié)2第二章 原子的的磁矩 1、原子

7、結(jié)結(jié)構(gòu)2、矢量模模型3、晶場(chǎng)和和軌道動(dòng)動(dòng)量的淬淬滅4第三章 磁性的的起源 1、順磁性性2、鐵磁性性的外斯斯理論3、交換相相互作用用的海森森堡模型型4、反鐵磁磁性5、亞鐵磁磁性4第四章 磁各向向異性與與磁滯伸伸縮1、磁晶各各向異性性及磁晶晶各向異異性能2、磁晶各各向異性性等效場(chǎng)場(chǎng)3、感生磁磁各向異異性4、磁滯伸伸縮和磁磁彈性能能量4實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁晶各各項(xiàng)異性性場(chǎng)和磁磁致伸縮縮的測(cè)定定2第五章 磁磁疇結(jié)構(gòu)構(gòu) 1、磁疇的的觀察2、磁疇的的成因、自自旋分布布和疇壁壁3、磁疇壁壁結(jié)構(gòu)及及其特性性4、疇壁厚厚度和疇疇壁能計(jì)計(jì)算5、磁疇結(jié)結(jié)構(gòu)及其其計(jì)算4實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁疇的的觀察2第六章 磁化過過程 1、技術(shù)磁磁

8、化及磁磁化過程程概述2、可逆和和不可逆逆磁化過過程3、反磁化化過程和和剩余磁磁化6第七章 動(dòng)態(tài)磁磁化過程程1、動(dòng)態(tài)磁磁化過程程2、動(dòng)態(tài)磁磁性參數(shù)數(shù)、磁譜譜及動(dòng)態(tài)態(tài)磁化過過程中的的各種損損耗3、磁化強(qiáng)強(qiáng)度矢量量的運(yùn)動(dòng)動(dòng)方程與與自然共共振4實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁性材材料的動(dòng)動(dòng)態(tài)磁特特性2第八章 磁磁性材料料1、軟磁材材料2、硬磁材材料4實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁性材材料的制制備與測(cè)測(cè)量2第九章 其它磁磁性功能能材料磁記錄材料料磁電阻效應(yīng)應(yīng)磁熱效應(yīng)磁光效應(yīng)2實(shí)踐環(huán)節(jié)：磁記錄錄、磁電電阻效應(yīng)應(yīng)、磁熱熱效應(yīng)、磁磁光效應(yīng)應(yīng)的觀察察2四、考核方方法及成成績(jī)?cè)u(píng)定定1、考核類類別：考考試2、考核形形式：閉閉卷3、成績(jī)?cè)u(píng)評(píng)定：百百分制，平平時(shí)成績(jī)績(jī)20，期末末考試成成績(jī)800五、推薦教教材鐵磁性物物理 近用用聰信（日日）著，葛葛世慧譯譯，蘭州州大學(xué)出出版社；20002年77月。磁學(xué)基礎(chǔ)礎(chǔ)與磁性性材料，嚴(yán)密，彭曉領(lǐng)編著，浙江大學(xué)出版社，2006年4月。六、主要參參考書1、Moddernn Maagneeticc Maaterrialls PPrinncippless annd AAppllicaatioo