磁性工学

Magnetic Materials

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電気物性工学専攻科目

工学研究科

1年

HETML5MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

中村 龍哉

工学研究科

日本語

目標9

随時・書写B416研究室(中村)

tatsuya@eng.u-hyogo.ac.jp(中村)

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1◎

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目標１:磨き続ける力

【講義目的】
磁性材料のさまざまな特性の理解、新しい磁性材料の探索には、物質の磁性に関する理解が不可欠であり、幅広い物質の磁性に関する基礎知識・技能を習得すると共に、思考力・判断力・表現力を兼ね備えた独立した研究者としての能力を身につける｡

【到達目標】
磁性原子の磁気モーメント、局在系の磁性体、遍歴系の磁性体の考え方などの基本的事項を理解し、平均場近似を用いた強磁性体、反強磁性体、フェリ磁性体のモデル計算の概念を用いた問題の計算ができる。

サブタイトル：研究者として磁性体の基礎的考え方を身につける磁性工学
キーワード：磁性工学、磁性物理

【講義内容】
物質の磁性を理論と応用の両側面からとらえることが極めて有用であるが、ここでは基本的な事項に重点をおいて、系統的に磁性・磁気的性質について学ぶ。物理学的な直感だけでなく、量子力学・統計力学的な観点から磁性を講義、解説する。

【授業計画】
1回目：磁気モーメントと双極子相互作用
2回目：反磁界と磁気回路
3回目：初磁化曲線とヒステリシス
4回目：電子軌道関数と結晶電場
5回目：原子磁気モーメントのベクトル模型
6回目：常磁性体の平均場近似
7回目：強磁性体の平均場理論（エントロピーと相転移）
8回目：強磁性体の平均場理論（キュリー温度、磁化率）
9回目：反強磁性体の平均場理論（１）
10回目：反強磁性体の平均場理論（２)
11回目：フェリ磁性体の平均場理論
12回目：金属のバンド理論と磁性（フェルミ粒子とボース粒子）
13回目：金属のバンド理論と磁性（交換相互作用とバンド構造）
14回目：磁性スピン間の相互作用（摂動論と変分原理）
15回目：磁性スピン間の相互作用（交換相互作用、超交換相互作用）

生成系AIの利用：
生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

物理学選書『強磁性体の物理（上）』　近角聰信著、裳華房

物理学選書『磁性体の統計理論』　小口武彦著、裳華房

【予習】課題に沿った教材を事前読み込み（20ｈ）、プレゼンテーションの準備（10ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるために教材を読み直し（30ｈ）

採用しない。

【成績評価の基準】
到達目標を成績評価の方法によりS(90点以上)、A(80点以上)、B(70点以上)、C(60点以上)として評価し、単位を付与する。

【成績評価の方法】
レポート課題50点、発表50点の合計点で評価する。
身につけた能力（理解力、思考力、表現力）を評価する。

レポートは、それぞれにコメントを付して返す。

該当しない。