T ίτλος του μαθήματος | Μαγνητικά Υλικά και εφαρμογές
Κωδικός αριθμός μαθήματος | MSE41 5
Τύπος του μαθήματος | Επιλογής
Επίπεδο του μαθήματος | Προπτυχιακό
Έτος σπουδών | Τρίτο, Τέταρτο
Εξάμηνο | Πέμπτο, ΄Εβδομο
Πιστωτικές μονάδες ECTS | 5
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων | Ε. Βιτωράτος, Καθηγητής
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος | Μετά την επιτυχή περάτωση των σπουδών στο μάθημα αυτό ο φοιτητής/τρια θα έχει αποκτήσει βασικές γνώσεις σχετικά με την προέλευση του μαγνητισμού, τις βασικές θεωρίες και τις εφαρμογές των μαγνητικών υλικών. Επιπλέον αναφέρονται εκτενώς νέα μαγνητικά φαινόμενα και οι εφαρμογές τους στην σύγχρονη τεχνολογία.
Δεξιότητες | ΓΕΝΙΚΕΣ: Βασική γνώση του αντικειμένου Ικανότητα ανάλυσης του προβλήματος & σύνθεσης των στοιχείων που οδηγούν στη λύση του. Εφαρμογή της θεωρητικής γνώσης στην πράξη Ανάπτυξη ερευνητικής δραστηριότητας Διεπιστημονικότητα Προφορική και γραπτή επικοινωνία Ηθική προσέγγιση των επιστημονικών θεμάτων Γνώση δεύτερης γλώσσας ΕΙΔΙΚΕΣ: Ικανότητας εκτίμησης καταστάσεων και μεγεθών Εννοιολογική γνώση και κατανόηση Βιβλιογραφική και έρευνα πηγών στο διαδίκτυο Ικανότητα ερμηνείας φαινομένων & διεργασιών, με τη χρήση μοντέλων. Ικανότητα ερμηνείας της χρήσης των μαγνητικών υλικών σε εφαρμογές με βάση τη θεωρία.
Προαπαιτήσεις | Γνώσεις Ατομικής Φυσικής, Κβαντικής και Φυσικής Στερεάς Κατάστασης
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος | ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΜΑΓΝΗΤΟΣΤΑΤΙΚΗΣ Μαγνητικό πεδίο, Νόμοι Amp e re και Biot-Savart. Μαγνητική ροπή. Μαγνητικό δίπολο. Μαγνήτιση και Μαγνητικά υλικά. ΑΤΟΜΙΚΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥ ΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΥ Λύσεις της εξίσωσης Schr o dinger για ένα ελεύθερο άτομο. Κβαντικοί αριθμοί. Κανονικό φαινόμενο Zeeman. Το σπιν του ηλεκτρονίου. Απαγορευτική αρχή Pauli . Σύζευξη σπιν - τροχιάς. Κανόνες του Hund. Ανώμαλο φαινόμενο Zeeman. ΔΙΑΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Διαμαγνητικά υλικά. Χρησιμότητα των διαμαγνητικών υλικών. Υπεραγωγιμότητα. Φαινόμενο Meissner. Κρίσιμο πεδίο. Ταξινόμηση των υπεραγωγών. Εφαρμογές αυτών. ΠΑΡΑΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Θεωρία Langevin για τον παραμαγνητισμό. Νόμος Curie - Weiss. Απόσβεση της τροχιακής στροφορμής. Παραμαγνητισμός Pauli. Ενεργειακές ζώνες στα στερεά. Θεωρία των ελευθέρων ηλεκτρονίων στα μέταλλα. Παραμαγνητική επιδεκτικότητα Pauli. Εφαρμογές των παραμαγνητικών υλικών. ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΑ ΣΙΔΗΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Θεωρία του μοριακού πεδίου Weiss. Αυθόρμητη μαγνήτιση. Επίδραση της θερμοκρασίας. Αλληλεπίδραση ανταλλαγής. Θεωρία του σιδηρομαγνητισμού των ηλεκτρονίων αγωγιμότητας. ΠΕΡΙΟΧΕΣ WEISS ΣΤΑ ΣΙΔΗΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Μέθοδοι παρατήρησης των περιοχών Weiss. Γιατί σχηματίζονται αυτές οι περιοχές. Μαγνητοστατική, μαγνητοκρυσταλλική και μαγνητοσυστολική ενέργεια. Τοιχώματα αυτών των περιοχών. ΑΝΤΙΣΙΔΗΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΙΔΗΡΙΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Θεωρία Weiss για τα αντισιδηρομαγνητικά και τα σιδηριμαγνητικά υλικά. Προέλευση του αρνητικού μοριακού πεδίου. Φερρίτες και Γαρνήτες. Εφαρμογές. ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Μαγνητικές ιδιότητες μικρών σωματιδίων. Κεφαλές εγγραφής και ανάγνωσης. Μαγνητο - οπτική αποθήκευση δεδομένων. Μελλοντικές εφαρμογές της μαγνητικής αποθήκευσης δεδομένων. ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΙ ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ - ΑΛΛΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη | "Magnetic Materials", Nicola Spaldin, Cambridge Univ. Press, 2003 "Magnetism in Condensed Matter", Stephen Blundell, Oxford Univ. Press, 2001.
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι | Διαλέξεις, Καθοδηγούμενη μελέτη.
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης | Συμμετοχή στο μάθημα Γραπτή εξέταση Παρουσίαση θέματος(project) σχετικού με το περιεχόμενο του μαθήματος.
Γλώσσα διδασκαλίας | ΕΛΛΗΝΙΚΗ (δυνατότητα στην Αγγλική).