磁性物理学 / Physics of Magnetism

単位数: 2. 担当教員: 大兼 幹彦. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

前半は、磁性物理学とスピントロニクスの基礎に関する講義をする。特に種々の磁気に係わる物性に関して、実験的な観点から概説するとともに、その現象論的な取扱いに関して講義する。また、本講義後半では、強磁性体/非磁性体/強磁性体または強磁性体/絶縁体/強磁性体トンネル接合素子における磁気伝導特性、および、その特性と界面状態との関係について講義する。


授業は Google Classroomを使います。利用するときに「クラスコード」が必要です。後日お伝えします。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

In the first half of the lecture, we will give a lecture on the basics of magnetism and spintronics. In particular, we will outline various physical properties related to magnetism from experimental points of view, and give a lecture on their phenomenological treatment. In the latter half of the lecture, we will give a lecture on the spin-dependent tranport in ferromagnet/non-magnet/ferromagnet devices or ferromagnet/insulator/ferromagnet tunnel junctions and the relationship between their physical properties and the interface state.You need "Class code" for Google Classroom. We will tell you the code later.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

量子力学、固体物理学の基礎的事項を学習していることが望ましい。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

In order to fully understand the contents of these subjects, it is preferable to study the basics of quantum mechanics and solid-state physics

授業計画

第１回　はじめに：磁性物理学とスピントロニクス
第２回　磁性の基礎 Ⅰ
第３回　磁性の基礎 Ⅱ
第４回　原子の磁性
第５回　局在電子モデルによる常磁性と強磁性
第６回　遍歴電子モデルによる金属の磁性と材料
第７回　磁気異方性と磁歪
第８回　スピン依存伝導
第９回　磁気抵抗効果 I
第10回　磁気抵抗効果 II
第11回　トンネル磁気抵抗効果 I
第12回　トンネル磁気抵抗効果 II
第13回　スピン注入磁化反転 I
第14回　スピン注入磁化反転 II
第15回　スピントロニクスの応用およびまとめ

授業計画(Ｅ）

1. Introduction
2. Basics of magnetism Ⅰ
3. Basics of magnetism Ⅱ
4. Magnetism on the atom
5. Paramagnetism and Ferromagnetism by localized electrons
6. Magnetism of metallic materials by itinerant electrons
7. Magnetic anisotropy and magnetostriction
8. Spin dependent transport
9. Manetoresistance I
10. Manetoresistance II
11. Tunnel magneto-resistance I
12. Tunnel magneto-resistance II
13. Spin transfer torque I
14. Spin transfer torque II
15. Spintronic applications and summary

授業時間外学習

授業で配布する課題を行う

授業時間外学習（Ｅ）

Do homework to distribute in class

成績評価方法及び基準

出席及びレポートで評価する。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Evaluate by attendance and report subjects.

教科書および参考書

• スピントロニクス, 宮﨑照宣, 日刊工業新聞社 (2004) ISBN/ISSN: 4526052817 資料種別:参考書
• スピントロニクスの基礎-磁気の直観的理解をめざして, 宮﨑照宣, 土浦 宏紀, 森北出版 (2013) ISBN/ISSN: ISBN: 9784627774612 資料種別:参考書

実務・実践的授業/Practicalbusiness※○は、実務・実践的授業であることを示す。/Note:"○"Indicatesthe practicalbusiness

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