磁性材料

课程编码：280223085601M3005 英文名称：Magnetic Materials 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：曹乘榕等

本课程是磁性材料领域的专业课程。本课程主要包括两方面的内容，一方面是掌握磁性材料的基础知识，例如磁性的起源与分类、磁畴理论、磁各向异性、磁化过程、磁性测量技术、与磁相关的物理效应等；另一方面是结合具体研究实例，分专题介绍一些主要的磁性材料和应用，包括永磁材料及其应用、软磁材料及其应用、自旋电子学等。通过对本课程的学习，希望使学生初步掌捉磁性材料性能的相关理论，了解稀土永磁材料、金属软磁材料、磁性纳米材料、磁相变材料、自旋电子学材料等的制备、性能、应用和发展现状。

材料科学与基础

第一章 导论 2学时 袁晨晨
第1节 静磁现象
第2节 单位制
第二章 磁性起源与分类 3学时 袁晨晨
第1节 原子磁矩
第2节 抗磁性
第3节 顺磁性
第4节 铁磁性
第5节 反铁磁性
第6节 亚铁磁性
第三章 铁磁性理论和自发磁化 3学时 袁晨晨
第1节 分子场理论
第2节 居里-外斯定律
第3节 交换相互作用
第4节 磁各向异性
第四章 磁畴理论 4学时 袁晨晨
第1节 磁畴成因
第2节 畴壁结构与性质
第3节 磁畴结构
第4节 磁畴观测技术
第五章 技术磁化 2学时 袁晨晨
第1节 起始磁化曲线
第2节 畴壁位移磁化过程
第3节 磁畴转动磁化过程
第4节 反磁化过程
第5节 静态磁参数
第六章 动态磁化 6学时 袁晨晨
第1节 动态磁化过程
第2节 磁化强度矢量的运动方程
第3节 磁畴和畴壁的动态特性
第4节 动态磁参数
第5节 动态磁化过程中的损耗
第6节 微波磁化
第七章 磁相关的物理效应 5学时 袁晨晨
第1节 霍尔效应
第2节 磁电阻效应
第3节 磁致伸缩效应
第4节 磁热效应
第5节 磁光效应
第八章 磁性材料的测量技术 3学时 袁晨晨
第1节 振动样品磁强计
第2节 超导量子干涉仪
第3节 磁光克尔显微镜
第4节 洛伦兹力显微镜
第5节 扫描探针测试技术
第6节 磁共振测试技术
第九章 软磁材料专题 2学时 曹乘榕
第1节 软磁材料性能参数
第2节 金属软磁材料
第3节 铁氧体软磁材料
第4节 软磁材料的应用
第十章 永磁材料专题 5学时 曹乘榕
第1节 永磁材料性能参数
第2节 金属永磁材料
第3节 铁氧体永磁材料
第4节 稀土永磁材料
第5节 永磁材料的应用
第十一章 磁性纳米材料专题 2学时 曹乘榕
第1节 磁性纳米材料的性能参数
第2节 超顺磁性
第3节 磁性纳米材料的制备
第4节 磁性纳米材料的应用
第十二章 磁热效应材料专题 1学时 袁晨晨
第1节 磁制冷技术
第2节 磁热效应材料
第3节 磁制冷应用
第十三章 磁电子材料 2学时 袁晨晨
第1节 自旋电子学介绍
第2节 磁电阻效应
第3节 半金属材料
第4节 稀磁半导体

曹乘榕，中国科学院物理所特聘研究员，博士生导师，长三角物理研究中心金属平台负责人，科学家工作室主任，长期从事金属材料的研究工作，对开拓先进金属材料的性能调控手段和应用有着丰富经验。
袁晨晨，女，东南大学材料科学与工程学院副研究员。2009-2013年于中科院物理所取得博士学位，2012-2015年作为DAAD学者在德国宇航中心和慕尼黑大学从事博士后研究，2016年入职东南大学，迄今承担了5门本科课程（4门首开）（磁性材料、非晶态物质概论（全英文）、智能化加工原理与技术、计算材料学、实验课：快速凝固法制备合金及其表面改性实验），2门研究生课程（科技论文写作与发表（全英文，首开）、功能材料导论）的教学，11项大学生科学研究训练项目(SRTP)，指导学生获东南大学优秀硕士专业学位论文、国家奖学金、江苏省研究生先进材料学术论坛三等奖、“双碳”战略新材料学术创新论坛三等奖、校三好研究生称号等多项荣誉，获批江苏省研究生实践创新计划。2017年完成校级《非晶态物质概论》双语课程的教学改革研究与实践 (教学改革)教改项目，2020年完成第三批“课程思政”校级示范课改革试点立项建设项目，2021年完成高层次国际化人才培养创新实践项目培训，2022和2023年带领本科生组队参加“永冠杯”中国大学生铸造工艺设计大赛获三等奖两次，并获优秀指导教师奖。2022-2023年度荣获东南大学优秀本科生导师称号。在《Materials Today》、《Physical Review Letters》等国际期刊上发表学术论文48篇，其中JRC分区Q1论文近30篇，授理专利7项，1项专利获选“2019年度非晶合金优秀专利”。 2017年获选国家“香江学者计划”，2020年被评为东南大学“至善学者（A类）”，2021年获“杰出青年科学家”荣誉称号并担任《Materials》期刊金属与合金专题编辑，2023年受邀担任《铸造》期刊青年编委。