《磁性量子理论》课程教学大纲

《磁性量子理论》课程教学大纲中文课程简介（含课程名、课程编号、学分、总学时、课程内容概要等内容）课程名：磁性量子理论课程编号：0702060012学分：2总学时：32本课程主要介绍专门讨论物质磁性的起源及其随温度的变化，分别从经典和量子力学原理、由浅入深地讨论了铁磁物质自发磁化地原因。详细地分析了局域电子模型和巡游电子模型地物理基础，并给出了各种理论结果地具体推导。最后介绍了格林函数方法及其对铁磁性地讨论。英文课程简介（含课程名、课程编号、学分、总学时、课程内容概要等内容）CourseName：《Magneticquantumtheory》CourseCode：0702060012Credit:2Semestertotalhours:32《Magneticquantumtheory》mainlydiscussestheoriginofmagnetismofmatteranditschangewithtemperature,anddiscussesthereasonofspontaneousmagnetizationofferromagneticmatterfromtheclassicalandquantummechanicsprinciples.Thephysicalbasisofthelocalelectronmodelandtheitinerantelectronmodelisanalyzedindetail,andthederivationofvarioustheoreticalresultsisgiven.Finally,Green'sfunctionmethodanditsdiscussiononferromagnetismareintroduced.教学目标通过该课程的学习，使得同学们系统地了解和掌握磁性量子理论的基本概念和规律，了解其实验和理论研究思想和方法。使学生掌握磁性材料的基本概念、理解磁性和相关磁效应的基本规律、了解磁性的起源和磁性材料的基本应用，为其它物理学及磁学专业课的学习和磁学方向的实验研究奠定理论基础。教学内容第一章物质的抗磁性和顺磁性1.1原子的壳层结构及其磁性1.1.1原子的壳层结构1.1.2原子磁性及其磁矩的大小1.1.3洪德法则1.2物质的抗磁性1.2.1抗磁性的基本实验事实1.2.2正常抗磁性的理论解释1.2.3金属中电子的抗磁性1.2.4反常抗磁性简单介绍1.3物质的顺磁性1.3.1顺磁性的实验规律和数据1.3.2顺磁性朗之万理论1.3.3顺磁盐中金属离子的磁性1.3.4金属中电子的顺磁性1.4顺磁性量子理论1.4.1哈密顿量1.4.2顺磁磁化率1.4.3与温度有关的顺次磁化率1.4.4讨论三个具体情况下式（1.82）的结果1.5晶场作用和轨道角动量冻结1.5.1轨道角动量冻结的物理图像第二章自发磁化的唯象理论2.1铁磁性的基本特点和基本现象2.2铁磁性自发磁化的唯象理论2.3“分子场”理论的改进和发展2.4反铁磁性“分子场”理论2.5亚铁磁性唯象理论2.6磁结构的多样性第三章自发磁化的交换作用理论3.1交换作用的物理图像3.1.1氢分子交换模型3.1.2基态能量和电子自旋取向关系3.2海森伯交换模型3.3间接交换作用3.4稀土金属自发磁化理论第四章自旋波理论4.1自旋波的物理图像4.2自旋波的半经典理论4.3自旋波的量子力学处理4.3.1基态4.3.2局域在一个格点上的自旋翻转态4.3.3第一激发态的本征解4.3.4几个简单的特例4.4铁磁体在低温下的热力学性质第五章格林函数方法5.1格林函数与关联函数5.2