|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
1. Magnetické vlastnosti nanostruktur: Úvod do magnetismu v pevných látkách (magnetický moment, klasická a kvantová mechanika spinu), magnetická susceptibilita, diamagnetismus, paramagnetismus, krystalová pole, magnetické interakce mezi magnetickými momenty (magnetické dipolární interakce, původ výměnných interakcí, přímé, nepřímé, dvojné a anizotopní výměnné interakce), uspořádání magnetických momentů (feromagnetismus, antiferomagnetismus, ferimagnetismus, helimagnetismus a spinová skla), domény a Blochovy stěny (tvorba domén, magnetizační procesy, pozorování magnetických domén), jednodoménové magnetické struktury (kvalitativní a kvantitativní popis, Stoner-Wohlfarthův model), superparamagnetismus, povrchové jevy vs. jevy spojené s konečným rozměrem částic, neinteragují vs. interagující systémy částic (kvalitativní a kvantitativní popis, Chantrellův model, Dormann-Bessais-Fiorani model, Morupův model atd.), spinové sklánění, kvantové fázové přechody, tenké filmy a několikanásobné vrstvy, magnetoresistance (anisotropní, výměnná a kolosální magnetorezistance, Hallův jev). 2. "Kandidáti" nanostruktrur: Oxidy železa, perovskity. 3. Frustrace a spinová skla: Topografická vs. magnetická frustrace, kvalitativní popis, podmínky frustrace, spinová skla (náhodnost interakcí, amorfní magnety, detekce spinových skel). 4. Magnetooptitické jevy v nanostrukturách: Faradayův jev, Kerrův jev. 5. Spintronika: Základy spintroniky, vhodné materiály pro spintronické zařízení, jejich výroba a charakterizace, injekce spinů, transfer spinů, spinová polarizace, magnetoelektrická zařízení.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
- Domácí příprava na výuku
- 20 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 40 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 26 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem je seznámit studenty s základy magnetismu v pevných látkách, se základními magnetickými jevy v nanosvětě a aplikačním potenciálem magnetických nanostruktur
Definovat hlavní pojmy z oblasti fyzikálních základů nanotechnologií, popsat hlavní přístupy při studiu fyzikálních vlastností systémů v nanosvětě, prokázat teoretické znalosti pro řešení modelových problémů.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Účast ve výuce. Znalost tématu, schopnost diskutovat o tématu v širších souvislostech.
|
|
Doporučená literatura
|
-
zápisy z přednášek.
-
Awschalom, D. D.; Buhrman, R. A.; Daughton, J. M.; von Molnar, S.; Roukes, M. L. (2004). Spin Electronics. Kluwer Academic Publisher, Dordrecht.
-
Blundell, S. (2003). Magnetism in Condensed Matter. Oxford University Press.
-
Borisenko, V.E., Ossicini, S. (2004). What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology. Wiley-VCh, Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhein.
-
Craik, D. J. (1995). Magnetism: Principles and Applications. Wiley.
-
Dormann, J. L.; Fiorani, D., Tronc, E. (1997). Magnetic Relaxation in Fine-Particle Systems. in Advances in Chemical Physics, edited by I. Prigogine and S. A. Rice, Wiley, vol. 98, p. 283.
-
Jiles, D. (1997). Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Second Edition. Chapman & Hall, London.
-
Mydosh, J. A. (1993). Spin Glasses: An Experimental Introduction. Taylor & Francis, London.
-
O'Handley, R. C. (1999). Modern Magnetic Materials: Principles and Applications. John Wiley & Sons, New York.
-
Poole, Ch.P., Owens, F.J. (2003). Introduction to Nanotechnology. John Wiley & Sons, New Jersey.
|