物理杂谈.ppt

朱 弘 物理楼703室 zhuh@ustc.edu.cn 3600797,什么是磁性？物质在非均匀磁场中受到作用。 磁性是物质的基本属性之一。 磁性的应用，特别在近一百多年中，已经深入到人类生活、生产等各个方面。 在科学研究中，磁性不仅作为内容，也作为手段。自旋电子学是二十一世纪初最为科技界关注和最有前途的研究方向之一。 磁性物理课主要介绍凝聚态物质各种磁性的形成机理及宏观表现，磁有序的各种理论，外磁场作用下磁性物质内部的相互作用过程以及磁性应用的相关问题。 该课程为本科生应用物理专业固体物理课之后的选修专业课，授课52学时，计3个学分。;几乎遍及人类生产、生活的各个领域。;扬声器；小型电机；磁带；磁头；磁密封圈；天线；偏转磁芯等。;现代汽车需要使用几十个小型永磁电动机和其它磁控机械元件。;;磁冰箱原型机; 没有磁的应用，现代文明是??可想像的。 了解物质磁性，已经成为我们从事现代生产，熟悉现代生活的必要准备，更是我们可以选择的研究方向。;Global market for magnetic materials the total in 1999 was about 30b$.;20世纪80－90年代是磁性材料发展史上辉煌的一页：(3d-4f)稀土磁性材料；非晶，纳米晶磁性材料；磁电子材料等横空出世，开创了磁性材料新纪元。; ;第一，二代稀土永磁 (1967—1975);; IBM91年研发，94年推出AMR读出头。在1998年推出采用自旋阀结构的GMR读出头，轻易突破10 Gbits/in2。 日立宣布将采用CPP-GMR技术在2010年实现1 Tbits/in2。; 电子时代的瓶颈 尺度限制：原子极限？量子涨落：测不准原理。 解决途径：利用电子的自旋属性 自旋电子学，其目标是利用电子的自旋属性，而不仅是电荷属性，带来电子技术领域的革命。 先决条件 自旋极化： 自旋相关散射： 自旋驰豫：达到微米级。作为对比，动量驰豫是纳米级。;;（1975－2005）年“Magnetic materials” SCI论文百分数;各种磁效应示意图;（李书p6); §1 磁学基础知识 （6学时） §2 抗磁性和顺磁性 （6～8学时） §3 自发磁化理论 （12～16学时） §4 磁疇结构 （6～8学时） §5 技术磁化理论 （8～12学时） §6 磁学专题 （～8学时）; [1] 姜寿亭 李 卫 编著 凝聚态磁性物理 科学出版社 2003 [2] 奥汉德利 著 现代磁性材料原理和应用 英文版2000；化学工业出版社 2002 [3] 戴道生等编著 铁磁学（上，中，下）科学出版社 1987 [4] 宛德福 马兴隆 编著 磁性物理学 电子工业出版社 1999 [5] 李国栋 编著 当代磁学 中国科学技术大学出版社 1999 [6] 章 综、李国栋 编著 我们生活在磁的世界里 清华大学出版社 2000; 在讲授具体知识的同时，更加注意介绍磁性物理的研究方法，特别是成功先驱者的思路。 和基础课相比，很多理论尚不够成熟，要以批判的态度接受，特别要注意每种理论的基本假定、适用范围和与实验结果的比较情况，发现存在问题，培育创新意识。 《凝聚态磁性物理》是我们主要参考教材 ，课件依据课程要求和听课同学的基础，做了内容上的选择和调整，但只是提纲，听课并阅读教材相关章节才能深入学好本课程。 独立完成课堂作业，写好读书报告是加深理解的重要步骤。平时考察会在学习成绩评定上占有重要地位。 ;;所谓“巨磁电阻”效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。根据这一效应开发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应用。 ; 瑞典斯德科尔摩皇家科学院发布的颁奖声明称，艾尔伯-费尔和皮特-克鲁伯格1988年各自独立发现了一种全新的物理效应-巨磁电阻效应，即一个微弱的磁场变化可以在巨磁电阻系统中产生很大的电阻变化。该系统非常有助于从硬盘中读取数据，因为机器在读取数据时必须把用磁记录的信息转换成电流。随着这项发