《磁性物理学》教学大纲（68）doc-关于组织修（制）定

1、磁性物理学教学大纲Magnetism in Physics课程代码： MM10221055 总学时：（理理论+实实验）56+12 学 分分： 4 课程性质： 专专业方向向课 课程类类别： 必修 先修课程： 普通通物理、理论物理、固体物理 面向专业： 应用物理学 开课学科： 凝聚态态物理学学 开开课二级级学院： 理理学院 执 笔： 崔崔玉建 审 校： 焦志志伟 一、课程的的地位与与任务本课程是应应用物理理专业的的专业方向向基础课课。主要要介绍磁磁现象和和规律、磁磁性起源源及自发发磁化理理论、铁铁磁体内内的能量量、磁畴畴和技术术磁化、铁磁物物质在交交变场作作用下的的磁化特特性、各种磁磁物理效效应和

2、磁磁性材料料的应用用。以此此作为学学习其它它专业方向向课的基基础。二、课程主主要内容容与基本本要求第一章1、熟练掌掌握各基基本磁学学量的物物理概念念及其相相互关系系；理解解磁化曲曲线和磁磁滞回线线。2、掌握磁磁体中静静磁能的的概念，理解退磁场的概念，理解简单几何形状磁体退磁因子的计算方法；会进行磁滞回线的退磁修正。3、了解磁磁路的简简单概念念。实践环节：了解磁磁场、磁磁感应强强度的测测量方法法。第二章1、理解洪洪特定则则，会计计算原子子或离子子的磁矩矩。2、了解轨轨道角动动量淬灭灭的条件件。3、了解晶晶体的能能带理论论对金属属磁矩的的解释。第三章1、掌握顺顺磁物质质的基本本物理特特性，理理解朗

3、之之万的经经典和量量子理论论顺磁性性理论；2、掌握铁铁磁物质质的基本本物理特特性，理理解奈尔尔的铁磁磁学理论论，理解解居里温温度与分分子场系系数的关关系；理理解海森森堡铁磁磁学理论论的基本本概念；分子场场系数、居居里温度度与交换换积分常常数的关关系；物物质出现现铁磁与与反铁磁磁的条件件。了解解贝斯统统计理论论和自旋旋波理论论。3、掌握反反铁磁性性和亚铁铁磁性的的基本物物理特性性；理解解分子场场理论对对反铁磁磁和亚铁铁磁性的的唯象理理论处理理；理解超超交换作作用的基基本概念念。4、掌握铁铁氧体的的结构、磁磁矩和磁磁特性。实践环节：了解铁铁氧体的的制备方方法和磁磁性的测测量方法法。第四章1、掌握常

4、常见的磁磁性材料料的磁晶晶各向异异性，掌握单轴轴晶体和和立方晶晶体的各各向异性能能的计算算；了解解磁晶各各向异性性场的概概念；了了解产生生磁晶各各向异性性的机理理；了解解磁性材材料的其其它几种种各向异异性；了了解磁晶晶各向异异性性能能的测量量方法。2、掌握磁磁致伸缩缩的基本本概念；掌握立立方晶体体的磁致致伸缩公公式；了了解单轴轴晶体的的磁致伸伸缩的公公式；了了解磁致致伸缩的的物理根根源。3、掌握磁磁弹性能能的物理理概念及及几种简简单情况况下的计计算方法法；理解解磁弹性性能的物物理意义义。第五章1、理解铁铁磁体中中的退磁磁能是形形成磁畴畴的原动动力；对磁畴畴、畴壁壁有清晰晰的物理理概念。2、理解

5、畴畴壁形成成原理，壁壁内原子子磁矩取取向规律律以及畴畴壁的厚厚度和能能量的简简单计算算。3、了解各各种类型型的磁畴畴结构，掌掌握运用用平衡条条件求解解磁畴结结构的方方法。4、了解微微粒、薄薄膜磁体体的磁畴畴结构及及其应用用。实践环节：磁畴的的观察 第六章理解磁化、反反磁化过过程，理理解畴壁壁位移起起始磁导导率，转转动磁化化起始磁磁导率和和矫顽力力的计算算。理解不可逆逆磁化过过程的分分析和反反磁化过过程的计计算。第七章1、了解铁铁磁物质质在交流流磁场作作用下的的动态特特性，掌掌握各种种损耗的的计算方方法。2、了解畴畴壁的动动态方程程和畴壁壁的自然然共振，掌掌握， 随频率率变化化的关系系曲线。第八

6、章掌握软磁铁铁氧体磁磁性材料料的制备备方法和和测量方方法。掌握永磁铁铁氧体磁磁性材料料的制备备方法和和测量方方法。实践环节：磁性材材料的制制备方法法和测量量。 第九章了解铁磁体体中磁阻阻效应、磁磁热效应应、霍尔尔效应、磁磁光效应应及其起起源；理解解磁性性材料的的使用范范围和基基本特点点。实践环节：了解磁磁阻效应应、磁热热效应、霍霍尔效应应、磁光光效应。本课程要求求完成课课外习题题2030道。三、课程教教学学时时安排教学内容教学时数第一章 静静磁现象象 1、磁矩2、磁性材材料和磁磁化强度度3、铁磁材材料的磁磁化强度度和退磁磁场4、磁路5、静磁能能6、磁滞4实践环节2第二章 原子的的磁矩 1、原子

7、结结构2、矢量模模型3、晶场和和轨道动动量的淬淬灭4第三章 磁性的的起源 1、顺磁性性2、铁磁性性的外斯斯理论3、交换相相互作用用的海森森堡模型型4、反铁磁磁性5、亚铁磁磁性4第四章 磁各向向异性与与磁滞伸伸缩1、磁晶各各向异性性及磁晶晶各向异异性能2、磁晶各各向异性性等效场场3、感生磁磁各向异异性4、磁滞伸伸缩和磁磁弹性能能量4实践环节：磁晶各各项异性性场和磁磁致伸缩缩的测定定2第五章 磁磁畴结构构 1、磁畴的的观察2、磁畴的的成因、自自旋分布布和畴壁壁3、磁畴壁壁结构及及其特性性4、畴壁厚厚度和畴畴壁能计计算5、磁畴结结构及其其计算4实践环节：磁畴的的观察2第六章 磁化过过程 1、技术磁磁

8、化及磁磁化过程程概述2、可逆和和不可逆逆磁化过过程3、反磁化化过程和和剩余磁磁化6第七章 动态磁磁化过程程1、动态磁磁化过程程2、动态磁磁性参数数、磁谱谱及动态态磁化过过程中的的各种损损耗3、磁化强强度矢量量的运动动方程与与自然共共振4实践环节：磁性材材料的动动态磁特特性2第八章 磁磁性材料料1、软磁材材料2、硬磁材材料4实践环节：磁性材材料的制制备与测测量2第九章 其它磁磁性功能能材料磁记录材料料磁电阻效应应磁热效应磁光效应2实践环节：磁记录录、磁电电阻效应应、磁热热效应、磁磁光效应应的观察察2四、考核方方法及成成绩评定定1、考核类类别：考考试2、考核形形式：闭闭卷3、成绩评评定：百百分制，平平时成绩绩20，期末末考试成成绩800五、推荐教教材铁磁性物物理 近用用聪信（日日）著，葛葛世慧译译，兰州州大学出出版社；20002年77月。磁学基础础与磁性性材料，严密，彭晓领编著，浙江大学出版社，2006年4月。六、主要参参考书1、Moddernn Maagneeticc Maaterrialls PPrinncippless annd AAppllicaatioo