《磁性材料》课程教学大纲

1、磁性材料Magnetic Materials一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：32学时，实验（含上机）：0学时，课外0学时课程性质：选修开课学期：第7学期先修课程：材料结构与物性、材料科学基础 适用专业：材料物理、材料学 教 材：严密，磁学基础与磁性材料，浙江大学出版社，2006年。开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务本课程是我系本科学生一门必修专业主干课。主要从电子结构及晶体结构两个层次探讨磁学基础理论和磁性材料的制备、性能和检测。第一部分阐述磁学和材料磁性的基础理论和主要概念，包括原子磁矩和各种磁性、磁性材料中

2、的基本现象、磁畴结构、技术磁化和动态磁化理论等。第二部分阐述主要门类的磁性材料，包括软磁材料、永磁材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁致伸缩材料和磁性液体等，既有已广泛应用的材料，也有已成为科学研究的热点、有望在将来获得重要应用的磁性材料。通过对本课的学习，使学生获得大纲所规定的基本概念，基本理论，基本知识，培养学生解决实际材料问题的能力以及怎样从事磁性材料研制、生产和应用等方法。三、教学内容和要求第1章 磁学基础知识（4学时）1.1静磁现象（2学时）（1）了解静磁现象定义； （2）理解磁矩、磁化强度M、磁场强度H和磁感应强度B、磁化率和磁导率、退磁场、静磁能的基本概念； （3）掌握静磁现象的原理

3、；重点：对静磁现象有基本的认识。难点：理解静磁现象的原理。1.2材料的磁化（1学时）（1）了解磁性材料对外磁场的响应特性； （2）理解磁化曲线和磁滞回线的定义； （3）掌握磁化曲线和磁滞回线的影响因素；重点：了解磁化曲线和磁滞回线的定义；1.3磁性和磁性材料的分类（1学时）（1）了解物质磁性和各种磁性材料的分类； （2）理解常见磁性材料的磁性能； （3）掌握磁性材料的应用领域和特点；重点：理解常见磁性材料的磁性能。第2章 物质的磁性（4学时）2.1原子磁矩（1学时）（1）了解原子磁矩的来源； （2）理解原子核外电子的排布规律； （3）掌握电子轨道磁矩、电子自旋磁矩和原子磁矩的原理；重点：理解原

4、子核外电子的排布规律。难点：掌握电子轨道磁矩、电子自旋磁矩和原子磁矩的原理。2.2 磁性分类及特点（3学时）（1）掌握抗磁性的基本概念和特点； （2）掌握顺磁性的基本概念和特点； （3）掌握铁磁性磁性的基本概念和特点；（4）掌握反铁磁性的基本概念和特点；（5）掌握亚铁磁性的基本概念和特点；重点：掌握各种磁性的基本概念。难点：掌握各种磁性的特点。第3章 技术磁化（5学时）3.1磁性材料中的基本现象（2学时）（1）了解磁晶各向异性的等效场、常数和来源； （2）理解磁致伸缩效应的作用； （3）掌握磁致伸缩效应的机理；重点：理解磁致伸缩效应的作用。难点：掌握磁致伸缩效应的机理。3.2磁畴结构（1学时）

5、（1）理解畴壁结构的概念； （2）掌握磁畴结构的分类和基本原理；重点：理解畴壁结构的概念；难点：掌握磁畴结构的分类和基本原理。3.3动态磁化（2学时）（1）了解磁化的时间效应表现出的现象种类； （2）理解各种动态磁性参数； （3）掌握磁损耗的概念和分类；重点：理解各种动态磁性参数。难点：掌握磁损耗的概念和分类。第4章 软磁材料（5学时）4.1衡量软磁材料的重要指标（2学时）（1）了解衡量软磁材料的重要指标； （2）理解起始磁导率、矫顽力、饱和磁感应强度、磁损耗和稳定性的基本概念； （3）掌握起始磁导率、矫顽力、饱和磁感应强度、磁损耗和稳定性的特点；重点：了解衡量软磁材料的重要指标有哪些。难点：

6、掌握起始磁导率、矫顽力、饱和磁感应强度、磁损耗和稳定性的特点。4.2金属软磁材料（1学时）（1）了解金属软磁材料的分类； （2）理解各种金属软磁材料的特点； （3）掌握各种金属软磁材料的特点；重点：了解金属软磁材料的分类。难点：掌握各种金属软磁材料的特点。4.3铁氧体软磁材料（1学时）（1）了解铁氧体软磁材料的分类； （2）理解软磁铁氧体的特点； （3）掌握软磁铁氧体的制备流程；重点：理解软磁铁氧体的特点。难点：掌握软磁铁氧体的制备流程。4.4纳米晶软磁材料（1学时）（1）了解非晶态软磁材料的结构、性能、特征和分类； （2）理解纳米晶软磁材料特点； （3）掌握非晶态软磁材料的制备与应用方法；重

7、点：了解非晶态软磁材料的结构、性能、特征和分类。难点：掌握非晶态软磁材料的制备与应用方法。第5章 永磁材料（5学时）5.1衡量永磁材料的重要指标（2学时）（1）了解衡量永磁材料的重要指标； （2）理解剩磁、矫顽力、最大磁能积和稳定性的基本概念； （3）掌握剩磁、矫顽力、最大磁能积和稳定性的特点；重点：了解永量软磁材料的重要指标有哪些。难点：掌握剩磁、矫顽力、最大磁能积和稳定性的特点。5.2金属永磁材料（1学时）（1）了解金属永磁材料的分类； （2）理解各种金属永磁材料的特点； （3）掌握各种金属永磁材料的特点；重点：了解金属永磁材料的分类。难点：掌握各种金属永磁材料的特点。5.3铁氧体永磁材料

8、（1学时）（1）了解铁氧体永磁材料的分类； （2）理解永磁铁氧体的特点； （3）掌握永磁铁氧体的制备流程；重点：理解永磁铁氧体的特点。难点：掌握永磁铁氧体的制备流程。5.4稀土永磁材料（1学时）（1）了解稀土永磁材料的基本特点； （2）理解各类稀土永磁材料的基本性能； （3）掌握各类稀土永磁材料的制备方法；重点：了解稀土永磁材料的基本特点。难点：掌握各类稀土永磁材料的基本性能和制备方法。第6章 磁记录材料（5学时）6.1磁记录概述（1学时）（1）了解磁记录的基本过程； （2）理解磁记录的基本原理； （3）掌握各种磁记录方法的基本特性；重点：理解磁记录的基本原理。难点：掌握各种磁记录方法的基本特

9、性。6.2磁头及磁头材料（1学时）（1）了解磁头材料的种类； （2）理解各种磁头材料的基本特性； （3）掌握各种磁头材料的发展现状；重点：了解磁头材料的种类；难点：理解各种磁头材料的基本特性。6.3磁记录介质及介质材料（1学时）（1）了解磁记录介质应具备的分类； （2）理解各种磁记录介质材料的特性； （3）掌握各种磁记录介质材料的特点；重点：了解磁记录介质应具备的分类。难点：理解各种磁记录介质材料的特性。6.4磁光记录材料（1学时）（1）了解磁光效应的类型； （2）理解磁光记录和读出原理； （3）掌握磁光记录介质材料的性能要求和分类；重点：掌握磁光记录介质材料的性能要求和分类。难点：理解磁光记

10、录和读出原理。6.5磁泡及磁泡材料（1学时）（1）了解磁泡材料应具备的特点和类型； （2）理解磁泡材料的基本性能； （3）掌握磁泡材料的发展和制作过程；重点：了解磁泡材料应具备的特点和类型。难点：掌握磁泡材料的发展和制作过程。第7章 其他功能磁性材料（4学时）7.1磁性液体（1学时）（1）了解磁性液体的基本概念和特性； （2）理解磁性材料的稳定性； （3）掌握磁性液体的制备方法和应用；重点：了解磁性液体的基本概念和特性。难点：掌握磁性液体的制备方法和应用。7.2磁致伸缩材料（1学时）（1）了解磁致伸缩材料的基本特性、种类及应用； （2）理解超磁致伸缩的产生机理； （3）掌握超磁致伸缩合金的制备

11、方法；重点：了解磁致伸缩材料的基本特性、种类及应用；难点：理解超磁致伸缩的产生机理。7.3磁电阻材料（1学时）（1）了解金属超晶格的GMR效应、自旋阀的GMR效应、颗粒膜GMR效应、隧道型TMR效应、磁电阻效应的特点； （2）理解磁电阻效应机理； （3）掌握各种效应的应用；重点：了解金属超晶格的GMR效应、自旋阀的GMR效应、颗粒膜GMR效应、隧道型TMR效应、磁电阻效应的特点。难点：理解磁电阻效应机理。7.4磁制冷材料（1学时）（1）了解磁制冷技术； （2）理解磁制冷原理； （3）掌握磁制冷材料的分类和选择依据以及应用面临的问题；重点：掌握磁制冷材料的分类和选择依据以及应用面临的问题。难点：理解磁