Předmět: Nanomagnetism

« Zpět
Název předmětu Nanomagnetism
Kód předmětu KEF/NMAGE
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Angličtina
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Smrčka David, Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Magnetic properties of nanostructures - introduction to magnetism of solids (magnetic moment, classical and quantum mechanics of spin), magnetic susceptibility, diamagnetism, paramagnetism, crystal field, magnetic interactions among magnetic moments (magnetic dipolar interactions, origin of exchange interactions, direct, indirect, double and anisotropic exchange interactions), ordering of magnetic moments (ferromagnetism, antiferromagnetism, ferrimagnetism, helimagnetism and spin glasses), magnetic domains and Bloch walls (domain formation, magnetization processes, observation of magnetic domains), single-domain magnetic structures (qualitative and quantitative description, Stoner-Wohlfarth model), superparamagnetism, surface and finite size effects, non-interacting and interacting systems of particles (qualitative and quantitative description, Chantrell model, Dormann-Bessais-Fiorani model, Morup model, etc.), spin canting, quantum phase transitions, thin films and multilayer systems, magnetoresistance (anisotropic, exchange and colossal magnetoresistance, quantum Hall effect). 2. "Candidates" of nanostructures - Iron oxides and perovskites. 3. Frustration and spin glasses - topographic and magnetic frustration, qualitative description, conditions for frustrations, spin glasses (randomness of magnetic interactions, amorphous magnets, detection of spin glasses). 4. Magnetooptical phenomena in nanostructures - Faraday effect, Kerr effect. 5. Spintronics - basics of spintronics, suitable materials for spintronic devices, their manufacturing and characterization, injection of spins, transfer of spins, spin polarization, magnetoelectrical devices.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení
  • Domácí příprava na výuku - 20 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 25 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 36 hodin za semestr
Výstupy z učení
The aim of the subject is to familiarize students with basic concepts of magnetism and magnetic phenomena in the nanoworld. The subject is also focused on the experimental observation of magnetic behaviors in the nanoworld. Promising applications of magnetic nanostructures are also mentioned. The candidates of magnetic nanostructures are discussed in details.
Students become familiar with magnetism in nanoworld, basic nanomagnetic phenomena, methods for experimental studying of magnetic properties of nanostructures, and applications of magnetic nanostructures in various fields.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Knowledge in the scope of the syllabus.
Doporučená literatura
  • 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.
  • 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.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Nanotechnologie (2019) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory - Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní