Physics of Magnetic Materials Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: W4-S2FZA22.2.2021

Na wykładzie student zapoznaje się z takimi zagadnieniami jak: • magnetyzm atomów i jonów, magnetyczne oddziaływania wymienne, uporządkowane struktury magnetyczne, magnetyzm w układach amorficznych • magnetyzm w układach zawierających ziemie rzadkie i metale przejściowe typu 3d • modele magnetyzmu w układach zawierających pierwiastki magnetyczne 4f oraz 3d • własności magnetyczne materiałów, a ich struktura elektronowa • przewodnictwo elektryczne materiałów magnetycznych, rozpraszanie elektronów przewodnictwa na spinach magnetycznych, wpływ oddziaływań na przewodnictwo w materiałach magnetycznych • postęp i przyszłość materiałów magnetycznych, nowe materiały magnetyczne miękkie i twarde • materiały magnetomechaniczne, kolosalna magnetostrykcja, materiały z pamięcią kształtu • materiały magneto-elektroniczne, materiały magnetokaloryczne • eksperymentalne metody badania własności magnetycznych substancji Na zajęciach konwersatoryjnych studenci uczestniczą w dyskusji problemów przedstawianych na wykładzie. Na pięciu dwugodzinnych spotkaniach omawiane są szczegółowo zagadnienia dotyczące magnetyzmu w rożnego rodzaju materiałach magnetycznych, przedstawiane są aktualne dane literaturowe na ten temat. Na początku zajęć podaje się studentom do wiadomości zakres zagadnień do dyskusji na konwersatoriach. O końcowej ocenie z konwersatorium decyduje aktywność na zajęciach. Na zajęciach laboratoryjnych studenci pod kierunkiem prowadzącego wykonują eksperymenty. Wykorzystując takie urządzenia jak: waga magnetyczna, zestaw do badania zmiennoprądowej podatności magnetycznej, magnetometr SQUID badają własności różnych substancji magnetycznych, w różnych zakresach temperatur oraz pól magnetycznych. Na zajęciach omawiane są takie problemy jak dobór metody badawczej pod katem uzyskania pożądanego wyniku jak również warunków (temperatura, pole magnetyczne), w którym ma przebiegać eksperyment. Przed zajęciami studentom podaje się do wiadomości z jakich metod badawczymi będą korzystali. Po wykonaniu eksperymentu student przedstawia prowadzącemu sprawozdanie zawierające wprowadzenie teoretyczne do danego problemu, przyjętą metodologię, opis badania, analizę i dyskusję wyników oraz i ich znaczenie na tle podobnych badań.

znajomość fizyki ogólnej oraz mechaniki kwantowej na poziomie średniozaawansowanym

C. Kittel, Intorduction to solid state physics J. M. D. Coey, Magnetism and Magnetic Materials, 2012 Cambridge University Press Handbook of Magnetic Materials, edited by K.H.J. Buschow, vol.22, Elsevier B. D. CULLITY, C. D. GRAHAM, INTRODUCTION TO MAGNETIC MATERIALS, 2009 by the Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., Published by John Wiley Magnetic Nanostructured Materials From Lab. to Fab, Edited by A. A. El-Gendy, J.M. Barandiarán and R. L. Hadimani, Elsevier 2018 A. M. Tishin, Y. I. Spichkin, The Magnetocaloric Effect and its Applications, IOP Publishing Ltd 2003 Scientific papers selected by the lecturer Polish books: Andrzej Szewczyk, Andrzej Wiśniewski, Roman Puźniak, Henryk Szymczak, Magnetyzm i nadprzewodnictwo, 2012 Wydawnictwo Naukowe PWN Allan H. Morrish, Fizyczne podstawy magnetyzmu, PWN Warszawa 1970