Κωδικός
Φ-772
Επίπεδο
Μεταπτυχιακό
Κατηγορία
Β
Διδάσκων
Α. Λάππας
ECTS
5
Ώρες
4
Εξάμηνο
Χειμερινό
Ανοικτό
Ναι
Προσφέρεται
Όχι
Σκοπός Μαθήματος
Το μάθημα εισαγάγει τις θεμελιώδεις αρχές του μαγνητισμού, τις βασικές θεωρίες των μαγνητικών μετασχηματισμών φάσεων, συζητά την κρίσιμη συμπεριφορά σε νέα μαγνητικά υλικά και περιγράφει φαινόμενα χρήσιμα για την εφαρμογή τους σε μοντέρνες τεχνολογικές προκλήσεις. Καθ’ όλη την διάρκεια της διδασκαλίας, θα δίδεται έμφαση στην περιγραφή και επεξήγηση μοντέρνων πειραματικών τεχνικών για τον χαρακτηρισμό σημαντικών μαγνητικών υλικών. Η εκπόνηση επιλεγμένων ασκήσεων μαγνητικών μετρήσεων, με βάση τις εργαστηριακές υποδομές του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του Ι.Τ.Ε., θα προωθεί την κατανόηση των θεωρητικών εννοιών. Το επίπεδο του μαθήματος χρήζει εξοικείωσης με εισαγωγικές έννοιες της ατομικής φυσικής και της κβαντομηχανικής στερεού.
Διδακτέα Ύλη
Ενότητα Ι:
Εννοιολογικό πλαίσιο της ατομικής φύσης του μαγνητισμού. Ανακεφαλαίωση βασικών εννοιών μαγνητοστατικής (κλασσική προσέγγιση). Μαγνήτιση και μαγνητικά υλικά. Ατομική προέλευση του μαγνητισμού (κβαντομηχανική εικόνα).
Ενότητα ΙΙ:
Θεμελίωση της ατομικής φύσης των μαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Διαμαγνητισμός. Παραμαγνητισμός. Αλληλεπιδράσεις σε σιδηρομαγνητικά υλικά. Μαγνητικές περιοχές. Αντισιδηρομαγνητισμός. Σιδηριμαγνητισμός. Δεσμοί και μαγνητισμός. Μαγνητική ανταλλαγή σε μονωτές. Ανισοτροπία.
Ενότητα ΙΙΙ:
Εφαρμογή βασικών αρχών στον σχεδιασμό λειτουργικών μαγνητικών υλικών με τεχνολογική σημασία. Μαγνητική αποθήκευση δεδομένων. Μαγνητισμός λεπτών υμενίων. Μαγνητο-οπτικά υλικά και μαγνητο-οπτική εγγραφή. Νανοδομές μαγνητικών ημιαγωγών. Μαγνητικοί νανοκρύσταλλοι στην ιατρική διάγνωση και θεραπεία.
Εννοιολογικό πλαίσιο της ατομικής φύσης του μαγνητισμού. Ανακεφαλαίωση βασικών εννοιών μαγνητοστατικής (κλασσική προσέγγιση). Μαγνήτιση και μαγνητικά υλικά. Ατομική προέλευση του μαγνητισμού (κβαντομηχανική εικόνα).
Ενότητα ΙΙ:
Θεμελίωση της ατομικής φύσης των μαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Διαμαγνητισμός. Παραμαγνητισμός. Αλληλεπιδράσεις σε σιδηρομαγνητικά υλικά. Μαγνητικές περιοχές. Αντισιδηρομαγνητισμός. Σιδηριμαγνητισμός. Δεσμοί και μαγνητισμός. Μαγνητική ανταλλαγή σε μονωτές. Ανισοτροπία.
Ενότητα ΙΙΙ:
Εφαρμογή βασικών αρχών στον σχεδιασμό λειτουργικών μαγνητικών υλικών με τεχνολογική σημασία. Μαγνητική αποθήκευση δεδομένων. Μαγνητισμός λεπτών υμενίων. Μαγνητο-οπτικά υλικά και μαγνητο-οπτική εγγραφή. Νανοδομές μαγνητικών ημιαγωγών. Μαγνητικοί νανοκρύσταλλοι στην ιατρική διάγνωση και θεραπεία.
Βιβλιογραφία
«Magnetic Materials: Fundamentals and Device Applications», N.A. Spaldin, Cambridge University Press, 2003.
«Magnetism in Condensed Matter», S. Blundell, Oxford University Press, 2001.
«Magnetism in Condensed Matter», S. Blundell, Oxford University Press, 2001.
