Moderne Aspekte des Magnetismus
Modern Aspects of Magnetism
Modul PH2280
Basisdaten
PH2280 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.
Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.
- Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
- Komplementärer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik
- Komplementärer Spezialfachkatalog Biophysik
- Komplementärer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.
| Gesamtaufwand | Präsenzveranstaltungen | Umfang (ECTS) |
|---|---|---|
| 150 h | 30 h | 5 CP |
Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2280 ist Christian Back.
Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen
Inhalt
Das Modul baut auf den grundlegenden Kenntnissen im Gebiet des Magnetismus auf. Neue Entwicklungen im Gebiet des Magnetismus mit Fokus auf Spintronik werden diskutiert.
Es werden folgende Themen abgedeckt:
- Magnetismus und Entstehung von magnetischen Domänen in ultra dünnen Filmen
- Spin-Transport in Nanostrukturen und Spin-Transport durch Grenzflächen
- Spin-Transfer-Torque basierte strominduzierte Domänenwandbewegung
- Spin-Transfer-Torque basiertes Schalten
- Magnetisierungsdynamik auf Pikosekundenzeitskalen, beschrieben durch die Landau-Lifshitz-Gilbert Gleichung
Lernergebnisse
Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:
- die Entstehung von magnetischen Domänen und das Auftreten von Reorientierungsphasenübergängen in ultra dünnen Filmen zu verstehen
- die Bewegungsgleichung der Magnetisierung zu beschreiben
- den Spintransport in magnetischen Nanostrukturen zu verstehen
- den Ursprung des Spin Transfer Torque und strominduzierter Magnetisierungsdynamik zu erklären
Voraussetzungen
Erfolgreiche Teilnahme am Modul PH2033: Magnetismus oder PH2265: Magnetismus und magnetische Materialien wird empfohlen.
Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise
Lehrveranstaltungen und Termine
| Art | SWS | Titel | Dozent(en) | Termine | Links |
|---|---|---|---|---|---|
| VO | 2 | Moderne Aspekte des Magnetismus | Back, C. |
Fr, 10:00–12:00, PH 2271 |
eLearning |
Lern- und Lehrmethoden
In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die Lerninhalte präsentiert, dabei werden insbesondere mit Querverweisen zwischen verschiedenen Themen die universellen Konzepte der Physik aufgezeigt. In wissenschaftlichen Diskussionen werden die Studierenden mit einbezogen und das eigene analytisch-physikalische Denkvermögen gefördert.
Medienformen
Vorlesung, Powerpoint, Tafelarbeit, Diskussion
Literatur
J. Stöhr & H.C. Siegmann: Magnetism: From Fundamentals to Nanoscale Dynamics, Springer, (2018)
Modulprüfung
Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen
Es findet eine mündliche Prüfung von 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.
Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:
- Erklären Sie die Entstehung von magnetischen Domänen in ultradünnen Filmen.
- Was ist die Ursache des Spinreorientierungsübergangs in ultradünnen Filmen?
- Beschreiben Sie das Schalten der Magnetisierung durch Präzession.
- Beschreiben Sie die strominduzierte Domänenwandbewegung.
Wiederholbarkeit
Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.