03.06.01 РПУД Магнитные свойства нанодисперсных магнетиков

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК ДВФУ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ(РПУД)
Магнитные свойства нанодисперсных магнетиков
Направление подготовки 03.06.01 – «Физика и астрономия»,
профиль «Физика конденсированного состояния»
Образовательная программа «Физика конденсированного состояния»
Форма подготовки (очная)
Школа естественных наук ДВФУ
Кафедратеоретической и экспериментальной физики
курс ___2____ семестр ___4_____
лекции _36__ час. /__1__ з.е.
практические занятия – не предусмотрены.
лабораторные работы – не предусмотрены.
всего часов аудиторной нагрузки__36___ (час.) /__1__ з.е.
самостоятельная работа ____72____ (час.) /_2_ з.е.
контрольные работы
курсовая работа / курсовой проект не предусмотрены.
зачет ___________ семестр
экзамен ____4______ семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки кадров высшей
квалификации), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ от 30 июля 2014
№ 867
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедрытеоретической и экспериментальной физики,
протокол № 5 от «02» декабря 2014 г.
Заведующий (ая) кафедрой: Белоконь В.И.
Составитель (ли): д-р физ.- мат. наук, профессор, профессор каф. кафедрытеоретической и
экспериментальной физики Л.Л. Афремов.
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Заведующий кафедрой _______________________
(подпись)
И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Заведующий кафедрой _______________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
АННОТАЦИЯ
Дисциплина
«Магнитные
свойства
нанодисперсных
магнетиков»
предназначена для аспирантов, обучающихся по образовательной программе
«Физика конденсированного состояния» и
входит в вариативную часть
учебного плана.
При разработке рабочей программы учебной дисциплины использованы
Федеральный
государственный
образовательный
стандарт
высшего
образования (уровень подготовки кадров высшей квалификации) по
направлению подготовки 03.06.01 – «Физика и астрономия», учебный план
подготовки аспирантов по профилю «Физика конденсированного состояния»
ЦельОсновная цель изучения дисциплины – подготовка к сдаче
кандидатского минимума по физике конденсированного состояния.
Задачи:
1.
Способствовать освоению аспирантами основных разделов курса
«Магнитные свойства нанодисперсных магнетиков», необходимых для
дальнейшей успешной научной деятельности.
2.
Формирование
компетенций,
соответствующих
профилю
подготовки «Физика конденсированного состояния»
Интерактивные формы обучения составляют 14 часов и включают в
себя дискуссии по основным вопросам образовательной программы.
Компетенции выпускника, формируемые в результате изучения
дисциплины.
Универсальные компетенции:

УК-1. Способность к критическому анализу и оценке современных
научных
достижений,
генерированию
новых
идей
при
решении
исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных
областях,
Общепрофессиональные компетенции:

ОПК-1.
Способностью
самостоятельно
осуществлять
научно-
исследовательскую деятельность в области физики и астрономии с
использованием современных методов исследования и информационнокоммуникационных технологий,
Профессиональные компетенции:

ПК-1. Владение методами математического описания физических
процессов, протекающих в конденсированных средах

ПК-2.
Владение
основными
методами
экспериментального
исследования структуры конденсированных сред,

ПК-3. Владение основными методами исследования физических
свойств и функциональных характеристик конденсированных сред.
Требования к уровню усвоения содержания дисциплины.
Аспиранты должны приобрести следующие знания и умения:-знать:
1. основные методы математического описания физических процессов,
протекающих в конденсированных средах
2. основные
методы
экспериментального
исследования
структуры
конденсированных сред
3. основные
типы
лабораторных
установок
(оборудования)
для
экспериментального исследования структуры конденсированных сред
4. основные
методы
исследования
физических
свойств
конденсированных сред
5. методы
исследования
функциональных
характеристик
конденсированных сред
6. современное
состояние
конденсированных сред
науки
в
выбранной
области
физики
7. современные
способы
использования
информационно-
коммуникационных технологий в области физики конденсированного
состояния
Уметь:
1. выбирать математические методы необходимые для описания
физических процессов, протекающих в конденсированных средах ,
2. критически
оценивать
математических
область
методов
для
применимости
описания
выбранных
протекающих
в
конденсированных средах физических процессов,
3. обосновано выбирать методы экспериментального исследования
структуры конденсированных сред,
4. использовать
современное
лабораторное
оборудование
для
проведения эксперимента,
5. выбирать и применять методы исследования физических свойств
конденсированных сред,
6. выбирать и применять методы исследования функциональных
характеристик конденсированных сред.
7. рационально организовывать научную работу в выбранной области
физики конденсированных сред
8. представлять результаты научной работы
9. Готовить заявки на получение научных грантов и заключения
контрактов по НИР в выбранной области физики конденсированных
сред
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
МОДУЛЬ 1.
МАГНИТНОЕ
УПОРЯДОЧЕНИЕ
И
ФАЗОВЫЕ
ПЕРЕХОДЫ
В
НАНОЧАСТИЦАХ (16 часов / в том числе 6 часов в интерактивной
форме)
Раздел 1.Магнитное упорядочение в низкоразмерных системах(3/1 час.)
1.
Прямое обменное взаимодействие в решеточных одномерных системах
в модели Изинга.
2.
Магнитное упорядочение в 2D модели системы конечного числа
спинов Изинга.
Раздел 2.Метод случайного поля. Кристаллический и аморфный
магнетики(3/1 час.)
1.
Метод случайного поля.
2.
Приближение «нормального распределения».
3.
Параметры порядка и магнитные состояния.
Раздел 3. Спиновое и макроспиновое стекло(3/1 час.)
1.
Спиновое стекло и с конечным радиусом взаимодействия в модели
Изинга.
2.
Макроспиновое стекло и температура блокирования.
3.
Ферромагнетик вблизи точки Кюри.
Раздел 4. Упорядочение при РККИ-взаимодействии(3/1 час.)
1. РККИ взаимодействие и спиновое стекло.
2. Влияние РККИ взаимодействия на концентрационные переходы.
Раздел 5.Влияние конечности размеров наночастицы на магнитные и
концентрационные фазовые переходы(4/2 час.)
1. Метод случайного поля в системах с конечным числом атомов.
2. Фазовые переходы в ультратонких пленках.
3. Фазовые переходы в наночастицах.
МОДУЛЬ 2.
МАГНИТОСТАТИЧЕСКОЕ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
В
СИСТЕМАХ
НАНОЧАСТИЦ (8 часов / в том числе 4 часа в интерактивной форме)
Раздел1. Случайные поля магнитостатического взаимодействия (4/2 час.)
1. Магнитостатическое взаимодействие в одно -, двух – и трехмерных системах
наночастиц.
2. Магнитостатическое взаимодействие в системе двухфазных частиц.
Раздел 2. Особенности магнитостатического взаимодействия в системах
наночасиц (4/2 час.)
1. Особенности магнитостатического взаимодействия в ансамбле растущих
однодоменных зерен.
2. Представление полей взаимодействия в системе магнитных зерен с помощью
диаграммы Прейзаха – Нееля.
МОДУЛЬ 3.
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ
НАНОЧАСТИЦ (12 часов / в том числе 4 часа в интерактивной форме)
Раздел 1. Влияние магнитостатического взаимодействия на различные
виды остаточной намагниченности системы наночастиц (3/1 час.)
1. Нормальная остаточная намагниченность.
2. Осадочная намагниченность.
3. Кристаллизационная намагниченность.
4. Анизотропия
остаточной
намагниченности
как
результат
магнитостатического взаимодействия частиц.
Раздел 2. Магнитное последействие в системах взаимодействующих
частиц(3/1 час.)
1. Магнитное упорядочение в бинарном сплаве.
2. Вязкая намагниченность в системе взаимодействующих наночастиц.
3. Диффузия и магнитное последействие.
4. Макроспиновое стекло, суперпарамагнетизм и магнитная вязкость
горных пород.
5. Долговременная релаксация и необратимость.
Раздел 3. Особенности процесса намагничивания в ансамблях разной
размерности (3/1 час.)
1. Остаточная намагниченность «цепочки» наночастиц.
2. Намагниченность системы наночастиц распределенных в монослое.
Раздел 4. Некоторые диагностические признаки термоостаточной и
химической намагниченности системы наночастиц (3/1 час.)
1. Термоостаточная намагниченность.
2. Химическая остаточная намагниченность.
3. Идеальная намагниченность
4. Соотношения
намагниченности.
между
различными
видами
остаточной
II.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСА
Не предусмотрено учебным планом
III.
КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Фонд оценочных средств прилагается.
IV.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика Т. 8 Электродинамика
сплошных сред [Электронный ресурс]: учебное пособие / Л. Д. Ландау, Е. М.
Лифшиц
–
М.:
Физматлит,
2005.
–
656
с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=2234
2. Чеченин, Н. Г Магнитные наноструктуры и их применение : учебное
пособие для вузов / Н. Г. Чеченин. -
Московский государственный
университет, Физический факультет, Научно-исследовательский институт
ядерной
физики.
2006.
-165
с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:417668&theme=FEFU
3. Афремов, Л. Л. Белоконь, В. И. Кириенко, Ю. В. Магнитные
свойства нанодисперсных магнетиков / [Л. Л. Афремов, В. И. Белоконь, Ю.
В. Кириенко и др.]. – Владивосток. Изд-во. ДВФУ, 2010. – 118 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:425988&theme=FEFU
Дополнительная литература
1.
Боровик, Е.С. Лекции по магнетизму [Электронный ресурс] : учебное
пособие/Е. С. Боровик, В.В. Еременко, А.С. М. Мильнер. – М.: Физматлит.
2005. 511 с. http://www.iprbookshop.ru/17301.
2.
Кубо, Р. Статистическая механика: современный курс с задачами и
решениями
/
Р.
Кубо.
—
М.
:
Мир,
—
1967.
452
с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:68461&theme=FEFU
3.
Вонсовский, С.В. Магнетизм: магнитные свойства диа-, пара, ферро-,
антиферро-, и ферримагнетиков/ С.В. Вонсовский. –М.: Наука. – 1971. –
1032с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:324511&theme=FEFU
4.
Эфорс, А. Л. Физика и геометрия беспорядка / А. Л. Эфрос. - М.: Наука,
1982. – 175 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:670674&theme=FEFU
5.
Гинзбург, С. Л. Необратимые явления в спиновых стеклах / С. Л.
Гинзбург.
—
М.
:
Наука,
1989.
—
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:26673&theme=FEFU
152
с.