Fyzika magnetických látek

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra inženýrství pevných látek

Anotace:

Původ magnetického momentu. Fundamentální magnetické interakce. Magnetická susceptibilita látek. Diamagnetismus a paramagnetismus. Látky se spontánní magnetizací - feromagnetika, antiferomagnetika, ferimagnetika. Doménová struktura a magnetizační procesy. Magnetická relaxace a resonanční jevy. Spintronika.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Spiny elektronů v molekule vodíku, výměnná energie, Heisenbergův Hamiltonián.

2.Spin-orbitální vazba, vztah k Diracově rovnici, jemná struktura elektronových hladin, Dresselhausova spin-orbitální vazba.

3.Magnetický moment atomu, Landéův g-faktor, Hundova pravidla, Zeemanova energie.

4.Diamagnetismus atomárních elektronů v pevných látkách, Landauův diamagnetismus vodivostních elektronů.

5.Paramagnetismus atomů a iontů v pevných látkách - Langevinova, Brillouinova a Van Vleckova teorie, Pauliho spinový paramagnetismus vodivostních elektronů.

6.Feromagnetismus, Weissova fenomenologická teorie a Heisenbergova kvantová teorie, Stonerův pásový model, teplotní závislost spontánní magnetizace feromagnetik, magnony.

7.Antiferomagnetismus, ferimagnetismus, Néelova teorie efektivního pole.

8.Mikromagnetismus, výměnná, dipolová a Zeemanova energie, magnetická anizotropie, magnetostrikce.

9.Magnetické domény, přechodové stěny mezi doménami, magnetizační procesy, koercitivní síla, remanentní magnetizace.

10.Larmorova precese magnetického momentu, Landauova-Lifšicova-Gilbertova rovnice.

11.Paramagnetická, feromagnetická a spin-vlnová rezonance, magnetická relaxace.

12.Přenos momentu hybnosti pomocí spinového proudu, generace a detekce spinového proudu, spintronika.

13.Magnetické materiály a jejich využití, magnetické kovy a oxidy.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Crangle J.: Solid State Magnetism, Springer, New York 2012.

[2] Stöhr J., Siegmann, H.Ch.: Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics, Springer Berlin 2006

Doporučená literatura:

[3] Nolting W., Ramakanth A. : Quantum Theory of Magnetism, Springer Berlin 2009.

[4] Marder M.P: Condensed Matter Physics, John Wiley and Sons, Inc., New York 2010.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Inženýrství pevných látek (povinný předmět programu)