[ ТАВРИЧЕСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени
В.И.ВЕРНАДСКОГО
"Утверждаю"
Председатель Приемной комиссии
(подпись)
"_" 2014 года
ПРОГРАММА
вступительного испытания в аспирантуру
по специальной дисциплине по направлению подготовки 03.00.00 Физика профиль 01.04.11 физика магнитных явлений Утверждено на заседании приёмной комиссии Таврического национального университета имени В.И. Вернадского (протокол № 4 от 22 мая 2014 года) Симферополь, 2014 Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению 03.00.00 Физика профиль 01.04.11 Физика магнитных явлений разработана: д.ф.-м.н., проф. Бержанский В.Н.; д.ф.-м.н., проф. Фридман Ю.А.
Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры экспериментальной физики Протокол №_ от г.
Заведующий кафедрой теоретической физики и физики твердого тела д.ф-м.н., проф. Бержанский В.Н.
Утверждено на заседании Ученого совета факультета физики и компьютерных технологий Протокол №_ от г.
Председатель Ученого Совета к.ф.-м.н., доц. Глумова М.В.
I. ВВЕДЕНИЕ Историческая справка. Магнитоупорядоченное состояние вещества.
Основные экспериментальные и теоретические методы. Важнейшие применения. Проблемы физики магнитных явлений.
II. Магнетизм вещества без дальнего магнитного порядка 1. Диамагнетизм. Магнитная восприимчивость сверхпроводника.
Парамагнетизм. Формула Ланжевена. Закон Кюри.
2. Квантовая теория парамагнетизма. Функция Бриллюэна.
III. Магнетизм вещества с дальним магнитным порядком. Ферромагнетизм 1. Дальний магнитный порядок. Простейшая термодинамическая теория ферромагнетизма.
2. Природа обменного взаимодействия. Характеристика обменных взаимодействий. Прямой обмен, суперобмен, s-d (s-f) -обмен.
Гейзенберговский обменный гамильтониан.
3. Магнитный порядок. Приближение молекулярного поля.
4. Феноменологический метод описания свойств ферромагнетиков. Типы магнитных энергий. Физическая сущность их происхождения. Обменная энергия.
5. Энергия магнитной кристаллографической анизотропии. Одноосный и кубический кристаллы.
6. Поведение одноосного ферромагнетика во внешнем магнитном поле.
7. Магнитоупругая энергия кубического кристалла. Магнитострикция.
8. Магнитостатическая энергия. Размагничивающие факторы.
9. Доменная структура ферромагнетика. Структура доменных границ.
Толщина и энергия границ. Доменная структура одноосных ферромагнетиков.
Модель Ландау-Лифшица. Доменная структура кубического кристалла.
10. Цилиндрические магнитные домены. Магнитная память.
11. Однодоменные частицы ферромагнетика. Суперпарамагнетизм.
Наномагнетизм.
12. Процессы намагничивания ферромагнетика.
13. Магнитные фазовые переходы второго рода (теория Ландау). Магнитные фазовые переходы первого рода. Теория Бина-Родбела.
14. Магнитокалорический эффект. Метод адиабатического размагничивания. Получение сверхнизких температур.
IV. Другие типы магнитоупорядоченных структур 1. Антиферромагнетизм. Многоподрешеточные магнетики. Классификация магнитоупорядоченных структур. Элементарная магнитная ячейка. Понятие о магнитных подрешетках. Нейтронографический метод исследования магнитных структур.
2. Феноменологический метод описания магнитоупорядоченных структур.
3. Теория двухподрешеточного коллинеарного антиферромагнетика в антиферромагнетика во внешнем магнитном поле.
4. Слабый ферромагнетизм. Антисимметричное обменное взаимодействие.
Условие существования слабого антиферромагнетизма. Поведение слабого ферромагнетика в магнитном поле.
5. Ферримагнетики. Теория ферримагнетизма Нееля. Парамагнитная область. Типы температурных зависимостей спонтанной намагниченности.
Поведение во внешнем магнитном поле.
6. Геликоидальные магнитные структуры. Простейшая теория геликоидальных структур в магнетиках с конкурирующими обменными взаимодействиями. Поведение в магнитном поле.
V. Динамические свойства магнетиков 1. Уравнение движения намагниченности. Эффективное магнитное поле.
Теория Ландау-Лифшица.
2. Ферромагнитный резонанс. Влияние анизотропии формы образца ферромагнетика. Влияние магнитной кристаллографической анизотропии.
Феноменологический учет затухания колебаний намагниченности. Ширина линии ферромагнитного резонанса.
3. Нормальные колебания намагниченности ферромагнетика. Спиновые волны.
4. Магнитостатические колебания. Магнитоупругие колебания кубического ферромагнетика.
антиферромагнетика. Антиферромагнитный и ферримагнитный резонансы.
Магнитный резонанс в слабом ферромагнетике.
антиферромагнетиках. Связанные электронно-ядерные колебания.
7. Точное решение уравнения движения намагниченности. Магнитные солитоны.
8. Нестабильные нелинейные эффекты при ферромагнитном резонансе.
Параметрический резонанс спиновых волн.
VI. Магнитооптические эффекты 1. Классификация магнитооптических эффектов. Феноменологическое описание магнитооптической связи. Экспериментальные методы наблюдения.
2. Магнитофотоника.
3. Оптически возбужденные магнитные состояния. Фотомагнетизм.
VII. Транспортные свойства магнетиков Магнитосопротивление. Спинтроника.
ЛИТЕРАТУРА
1. Артамонов В. А. Группы и их приложения в физике, химии, Издательский центр "Академия". - 2005. - 512 с.Е. М. Лифшиц // М. : ФИЗМАТЛИТ.-2010. - 616 с.
3. Ландау Л. Д. Квантовая механика (нерелятивистская теория) / Л.Д.
Ландау, Е.М. Лифшиц // М. : ФИЗМАТЛИТ. - 2004. - 800 с.
4. Физика сегнетоэлектриков: современный взгляд / под ред. К. М. Рабе, Ч. Г. Ана, Ж.-М. Трискона; пер. с англ. // М. : БИНОМ. Лаборатория знаний. -2011. -440 с.
5. С. В. Вонсовский. Магнетизм. М.:Наука, 6. Е. А. Туров. Физические свойства магнитоупорядоченный кристаллов. М.:
Изд. АН СССР, 7. Г. С. Кринчик. Физика магнитных явлений. М. : Изд.МГУ, магнитоупорядоченных веществ. Н. : Наука, антиферромагнетиков. М. : Физматлит, антиферромагнетиках. М. : Наука, 11. В. Г. Барьяхтар, В. Н. Криворучко, Д. А. Яблонский. Функции Грина в теории магнетизма. Киев, 12. Ю. А. Изюмов, В. Е. Найш, Р. П. Озеров. Нейтронография магнетиков.
М. : Наука, 13. В. В. Еременко. Введение в оптическую спектроскопию магнетиков.
Киев, 14. Тикадзуми С. Физика Ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практическое применение. М.:Мир, 15. Хандрих К., Коте С. Аморфные ферро- и ферримагнетики. М.:Мир, 16. Голдин Б.А., Котов Л.Н., Зарембо Л.К., Карпачев С.Н. Спин-фононные взаимодействия в кристаллах (ферритах). Л.:Наука, 17. Малоземов А., Слонзуски Дж. Доменные стенки в материалах с ЦМД.
М.:Мир, 18. Ахиезер А.И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С.В. Спиновые волны.
М.:Наука, 19. Уайт Р. Квантовая теория манетизма. М.:Мир, 20. Ма Ш. Современная теория критических явлений. М.: Мир, 21. Барьяхтар В. Г., Иванов Б.А., Криворучко В.Н., Данилевич А. Г.
Современные проблемы динамики намагниченности: от основ до сверхбыстрой релаксации. Киев: Химджест,
«