Скачать 197.23 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет физический Кафедра физики твердого тела и неравновесных систем
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ МАГНЕТИКОВ образовательная программа направления 011200 Физика цикл дисциплин общенаучный часть вариативная профиль подготовки 011200.68 Физика конденсированного состояния вещества квалификация (степень) выпускника магистр форма обучения очная Курс 1, семестр 9 Самара 2013 Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования направления (специальности) 011200 Физика, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 711 от 8 декабря 2009 г. Зарегистрировано в Минюсте России 8 февраля 2010 г. № 16295 Составители рабочей программы: Осинская Ю.В., к.ф.-м.н., доцент кафедры ФТТиНС Рецензент: Комов А.Н., профессор кафедры радиофизики и полупроводниковой микро- и наноэлектроники, д.ф.-м.н. Рабочая программа утверждена на заседании кафедры физик твердого тела и неравновесных систем (протокол № от «____» _____________ 2013 г.) Заведующий кафедрой ____ _____________ 2013 г. _______________ Покоев А.В. СОГЛАСОВАНО Председатель методической комиссии факультета ____ _____________ 2013 г. _______________ Цирова И.С. СОГЛАСОВАНО Декан факультета ____ _____________ 2013 г. _______________ Ивахник В.В. СОГЛАСОВАНО Начальник методического отдела ____ _____________ 2013 г. _______________ Н.В. Соловова 1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе, требования к уровню освоения содержания дисциплины 1.1. Цели и задачи изучения дисциплины Целью дисциплины является ознакомление с основами магнетизма, природой происхождения магнетизма в различных материалах, характеристиками, описывающими магнитный состояния и свойства магнитных материалов, доменной структурой ферромагнетиков, поведением ферромагнетиков в постоянных и переменных магнитных полях. Задачи дисциплины:
1.2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать: - основные определения физики магнетиков, характеристики ферромагнитного состояния и их физический смысл, доменную структуру ферромагнетиков; - процессы намагничивания ферромагнетиков в постоянных и переменных магнитных полях. уметь: - объяснять суть физических явлений, рассматриваемых в курсе лекций, представить математическое описание явлений, решать задачи по магнетикам; - применять полученные знания в своей теоретической и практической работе. владеть: - представлениями об общей структуре современной физики конденсированного состояния вещества и понимать перспективы её развития; - навыками вести целенаправленный поиск литературы по заданным направлениям физики конденсированного состояния по реферативным журналам, электронным библиотекам и другим Internet-источникам. быть способным: - самостоятельно работать с научной литературой по профилю и понимать её; быть готовым: - к пониманию общих фундаментальных принципов описания магнитной структуры и свойств твердых тел и методах их исследования; - к углублению знаний в области физики конденсированного состояния вещества. владеть компетенциями:
1.3. Место дисциплины в структуре ООП Курс лекций «Основы электродинамики магнетиков» относится к числу основных дисциплин направления магистратуры «Физика конденсированного состояния вещества». Для усвоения дисциплины требуются знание основ общей физики, атомной и ядерной физики, а также необходимы знания всех разделов курсов лекций бакалавриата «Введение в физику конденсированного состояния», «Основы физики магнетизма», «Электронные свойства твердых тел». Понятия и усвоенные закономерности, приобретенные навыки и умения, способности, сформированные в курсе «Основы электродинамики магнетиков» будут использованы в обязательных курсах «Основы термодинамики и статистической механики магнетиков», «Атомный магнитный порядок» и при выполнении магистерской диссертации. 2. Содержание дисциплины 2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы Семестр - 9, вид отчетности – зачет
2.2. Тематический план учебной дисциплины
* В таблице уровень усвоения учебного материала обозначен цифрами: 1. – репродуктивный (освоение знаний, выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством); 2. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач; применение умений в новых условиях); 2.3. Содержание учебного курса РАЗДЕЛ I. ВВЕДЕНИЕ. Теория магнетизма и ее история. РАЗДЕЛ 2. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ. Классификация магнетиков. Диамагнетики. Природа диамагнетизма. Диамагнитная восприимчивость. Независимость диамагнитной восприимчивость от температуры. Парамагнетики. Природа намагничивания. Зависимость парамагнитной восприимчивости от температуры. Магнитные моменты свободных атомов. Магнитные моменты молекул. Магнетизм, обусловленный свободными электронами. Парамагнитный резонанс. Ферромагнетики. Кривая намагничивания и петля гистерезиса. Кривая магнитной проницаемости. Классификация ферромагнитных материалов. Элементарная теория ферромагнетизма. Магнитострикция ферромагнетиков. Температурная зависимость магнитострикции. Антиферромагнетизм. Температурная зависимость восприимчивости антиферромагнетиков от температуры. Ферримагнетизм. Температурная зависимость восприимчивости ферримагнетиков от температуры. РАЗДЕЛ 3. ПОВЕДЕНИЕ МАГНЕТИКОВ В СТАЦИОНАРНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ. Намагничивание магнетиков. Молекулярные токи и токи проводимости. Векторный потенциал магнитного поля при наличии магнетиков. Средняя плотность объемных и поверхностных молекулярных токов. Дифференциальные уравнения макроскопического магнитного поля в магнетиках. Напряженность магнитного поля в магнетиках и вектор магнитной индукции. Зависимость намагничения от напряженности магнитного поля. Полная система уравнений поля постоянных токов. Однородная магнитная структура. Механизм намагничения магнетиков. Теорема Лармора. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Роль спина. Гиромагнитные явления. Ферромагнетизм. Молекулярное поле Вейсса. Уравнение поля в идеализированных ферромагнетиках. Постоянные магниты. Пондемоторные силы, испытываемые постоянными магнитами во внешнем магнитном поле. Неоднородный (диффузионный) магнитный контакт в постоянном магнитном поля. Поведение нормальной и тангенциальных составляющих напряженности и индукции магнитного поля в контакте ферро-парамагнетик. Атомный магнитный момент в неоднородном магнитном поле. РАЗДЕЛ 4. ПОВЕДЕНИЕ МАГНЕТИКОВ В ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ. Обменное взаимодействие и его роль в возникновении ферромагнетизма. Энергия обменного взаимодействия. Закон Кюри-Вейсса. Магнитная кристаллографическая анизотропия. Доменная структура ферромагнетика. Поверхностное натяжение доменной стенки. Температурная зависимость размеров доменов и доменных стенок. Перемагничивание. Движение доменных стенок. Магнитный гистерезис и магнитное последействие. Ферромагнитный резонанс. Ферримагнитный резонанс. Магнитный резонанс в антиферромагнетиках и слабых ферромагнетиках. Резонанс и релаксация доменных границ. Спиновые волны. Электродинамика плоских волн. Магнитостатические волны. Обменные спиновые волны. Стоячие спиновые волны. Спиновые волны в антиферромагнетиках. Магноны. Параметры возбуждения спиновых волн. Процессы релаксации. 3.Организация входного, текущего и промежуточного контроля обучения 3.1. Организация контроля:
3.2. Тематика рефератов, проектов, творческих заданий, эссе Предусмотрен один реферат за весь курс лекций по теме дисциплины 3.3. Курсовая работа Курсовая работа по курсу не предусмотрена. 3.4. Балльно-рейтинговая система Максимальная сумма баллов, набираемая студентом по дисциплине «Основы электродинамики магнетиков», закрываемой семестровой (итоговой) аттестацией, равна 100. На основе набранных баллов, успеваемость студентов в семестре определяется следующими оценками: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно». - «Отлично» – от 86 до 100 баллов – теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному. - «Хорошо» – от 74 до 85 баллов – теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками. - «Удовлетворительно» – от 61 до 73 баллов – теоретическое содержание курса освоено частично, но пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки. - «Неудовлетворительно» – 60 и менее баллов - теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к существенному повышению качества выполнения учебных заданий. Баллы, характеризующие успеваемость студента по дисциплине, набираются им в течение всего периода обучения за изучение отдельных тем и выполнение отдельных видов работ. Распределение баллов, составляющих основу оценки работы студента по изучению дисциплины «Основы электродинамики магнетиков» в течение 16 недель 9 семестра:
5. Литература 5.1. Основная 1. Василевский А.С. Физика твердого тела: учеб. Пособие для вузов. – М.: Дрофа, 2010. 2. Боровик Е.С., Еременко В.В., Мильнер А.С. Лекции по магнетизму. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 3. Тамм Е.И. Основы теории электричества: Учебное пособие для вузов. – М.: Физматлит, 2003. 4. Боков В.А. Физика магнетиков: Учеб. Пособие для вузов / ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. – СПб.: Невский Диалект; БХВ-Петербург, 2002. 5. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2000. 5.2. Дополнительная 1. Гуртов В.А., Осауленко Р.Н. Физика твердого тела для инженеров.– М.: Техносфера, 2007. 2. Гуревич А.Г. Физика твердого тела: Учебное пособие для вузов / ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. – САб.: Невский Диалект; БХВ–Петербург, 2004. 3. Галицкий В.М., Ермаченко В.М. Макроскопическая электродинамика: Учеб. Пособие для студентов физ. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1988. 2. Рязанов М.И. Электродинамика конденсированного вещества: Учебное пособие. – М.: Наука, 1984. 4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. – М.: Наука, 1982. 5. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм: Учеб. Пособие. – М.: Высшая школа, 1983. 6. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные свойства вещества. Пер. с японского. – М.: Мир, 1983. 7. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. – М.: МГУ, 1976. 8. Вонсовский С.В. Магнетизм. – М.: Наука, 1971 9. Киренский Л.В. Магнетизм. – М.: Наука, 1967. 10. Маттис Д. Теория магнетизма. Пер. с английского, под ред. Лифшица И.М., Каганова М.И. – М.: Мир, 1967. 11. Дорфман Я.Г. Магнитные свойства и строение вещества. – М.: Технико-теоретическая литература, 1955. 5.3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины для организации самостоятельной работы студентов (содержит перечень основной литературы, дополнительной литературы, программного обеспечения и Интернет-ресурсы) 1. Винтайкин Б.Е. Физика твердого тела. http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom6/content.htm 2. Зиненко В.И. Основы физики твердого тела http://fizmatlit.narod.ru/webrary/zinenko/zinenko.htm |
Рабочая программа дисциплины ФИЛОСОФИЯ Рабочая программа включает в себя определение целей освоения дисциплины; места дисциплины (модуля) в структуре ООП бакалавриата | Рабочая программа дисциплины Международное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Международное право» подготовлена Яблоковым Е. К., старшим преподавателем кафедры общественных... | ||
Рабочая программа дисциплины Профессиональная этика (наименование... Рабочая программа учебной дисциплины «Профессиональная этика» подготовлена Слободян Л. Д. старшим преподавателем кафедры общественных... | Рабочая программа дисциплины финансовое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Финансовое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | ||
Рабочая программа дисциплины парламентское право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Парламентское право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | Рабочая программа дисциплины экологическое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Экологическое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | ||
Рабочая программа дисциплины трудовое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Трудовое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | Рабочая программа дисциплины гражданское право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Гражданское право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | ||
Рабочая программа дисциплины коммерческое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Коммерческое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | Рабочая программа дисциплины предпринимательское право (наименование... ... | ||
Рабочая программа дисциплины жилищное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Жилищное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | Рабочая программа дисциплины избирательная система в РФ (наименование... ... | ||
Рабочая программа дисциплины уголовное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Уголовное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | Рабочая программа дисциплины муниципальное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Муниципальное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | ||
Рабочая программа дисциплины административное право (наименование... Рабочая программа учебной дисциплины «Административное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики | Рабочая программа дисциплины семейное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Семейное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики |