《磁性材料》课程教学大纲 课程名称:磁性材料 课程类别:专业选修课 适用专业:化学 考核方式:考查 总学时、学分:32学时2学分 其中实验学时:0学时 一、课程教学目的 《磁性材料》是从电子结构及晶体结构两个层次探讨磁学基础理 论和磁性材料的制备、性能等。本课程是化学与材料科学学院材料化 学专业的选修课。主要介绍磁现象、磁畴结构、技术磁化等理论以及 各种磁性材料,包括软磁材料,永磁材料,磁记录材料等。目的是通 过讲述磁学和磁性材料的基础理论和主要概念,以及目前广泛应用的 各类磁性材料,让学生对磁学和磁性材料有较全面的认识。 二、课程教学要求 通过本课程的学习,使学生对磁学的客观规律有一定的认识,掌 握磁学的基本理论,了解各种新型磁性材料的性能和用途等,为进一 步学习磁学材料课程和从事磁性材料科学研究打下一定的基础。 三、先修课程 学生学习完《无机化学》、《结构化学》、《功能材料概论》和《材 料物理导论》以后开设本课程。 四、课程教学重、难点 本课程重点介绍物质磁性的起源、物质磁性的分类、各种磁性的 磁学理论以及各种主要的磁性材料,包括软磁材料,永磁材料,磁记
《磁性材料》课程教学大纲 课程名称:磁性材料 课程类别:专业选修课 适用专业:化学 考核方式:考查 总学时、学分:32 学时 2 学分 其中实验学时: 0 学时 一、课程教学目的 《磁性材料》是从电子结构及晶体结构两个层次探讨磁学基础理 论和磁性材料的制备、性能等。本课程是化学与材料科学学院材料化 学专业的选修课。主要介绍磁现象、磁畴结构、技术磁化等理论以及 各种磁性材料,包括软磁材料,永磁材料,磁记录材料等。目的是通 过讲述磁学和磁性材料的基础理论和主要概念,以及目前广泛应用的 各类磁性材料,让学生对磁学和磁性材料有较全面的认识。 二、课程教学要求 通过本课程的学习,使学生对磁学的客观规律有一定的认识,掌 握磁学的基本理论,了解各种新型磁性材料的性能和用途等,为进一 步学习磁学材料课程和从事磁性材料科学研究打下一定的基础。 三、先修课程 学生学习完《无机化学》、《结构化学》、《功能材料概论》和《材 料物理导论》以后开设本课程。 四、课程教学重、难点 本课程重点介绍物质磁性的起源、物质磁性的分类、各种磁性的 磁学理论以及各种主要的磁性材料,包括软磁材料,永磁材料,磁记
录材料等。 本课程难点是各种磁性的磁学理论和模型,以及磁性材料技术磁 化的过程和机制。 五、课程教学方法与教学手段 教学方法:课程讲授中采用启发式教学,培养学生思考问题、分 析问题和解决问题的能力:增加讨论课,调动学生学习的主观能动性: 讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 教学手段:在教学中采用板书、电子教案及多媒体教学等相结合 的教学手段,以确保全面、高质量地完成课程教学任务。 六、课程教学内容 第1章磁学基础知识(4学时) 1.教学内容 (1)静磁现象: (2)材料的磁化:磁化曲线和磁滞回线: (3)磁性和磁性材料的分类。 2.重、难点提示 (1)教学重点:常用的基本磁学量:不同磁性材料的磁化曲线和磁滞回线: (2)教学难点:退磁场的概念以及简单几何形状磁体退磁因子的计算方法。 第2章物质的磁性(6学时) 1.教学内容 (1)原子磁矩:原子核外电子排布规律:电子轨道磁矩:电子自旋磁矩:原子磁矩: (2)物质的各种磁性以及磁相互作用模型:物质磁性的分类:外斯分子场理论:海森堡 交换作用模型:超交换作用模型:双交换作用模型。 2.重、难点提示 (1)教学重点:使用洪特定则计算原子或离子的磁矩: (2)教学难点:各种物质磁性的磁相互作用模型
录材料等。 本课程难点是各种磁性的磁学理论和模型,以及磁性材料技术磁 化的过程和机制。 五、课程教学方法与教学手段 教学方法:课程讲授中采用启发式教学,培养学生思考问题、分 析问题和解决问题的能力;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性; 讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 教学手段:在教学中采用板书、电子教案及多媒体教学等相结合 的教学手段,以确保全面、高质量地完成课程教学任务。 六、课程教学内容 第 1 章 磁学基础知识(4 学时) 1.教学内容 (1)静磁现象; (2)材料的磁化:磁化曲线和磁滞回线; (3)磁性和磁性材料的分类。 2.重、难点提示 (1)教学重点:常用的基本磁学量;不同磁性材料的磁化曲线和磁滞回线; (2)教学难点:退磁场的概念以及简单几何形状磁体退磁因子的计算方法。 第 2 章 物质的磁性(6 学时) 1.教学内容 (1)原子磁矩:原子核外电子排布规律;电子轨道磁矩;电子自旋磁矩;原子磁矩; (2)物质的各种磁性以及磁相互作用模型:物质磁性的分类;外斯分子场理论;海森堡 交换作用模型;超交换作用模型;双交换作用模型。 2.重、难点提示 (1)教学重点:使用洪特定则计算原子或离子的磁矩; (2)教学难点:各种物质磁性的磁相互作用模型
第3章技术磁化(8学时) 1.教学内容 (1)磁性材料中的基本现象:磁晶各向异性;磁致伸缩: (2)磁畴结构:磁畴的成因:畴壁结构:磁畴结构: (3)技术磁化:磁化机制:可逆畴壁位移磁化过程:不可逆畴壁位移磁化过程:可逆磁 畴转动磁化过程:不可逆磁畴转动磁化过程: (4)动态磁化。 2.重、难点提示 (1)教学重点:磁畴的形成原因及常见的磁畴结构,磁化机制及技术磁化过程: (2)教学难点:各种可逆与不可逆磁化过程。 第4章软磁材料(2学时) 1.教学内容 (1)衡量软磁材料的重要指标和提高起始磁导率的途径: (2)金属软磁材料和铁氧体软磁材料:电工纯铁:硅钢:坡莫合金:其他软磁合金。 2.重、难点提示 (1)教学重点:各种软磁材料的用途: (2)教学难点:提高软磁材料起始磁导率的途径。 第5章永磁材料(4学时) 1.教学内容 (1)衡量永磁材料的重要指标和提高永磁体性能的途径: (2)金属永磁材料: (3)铁氧体永磁材料: (4)稀土永磁材料。 2.重、难点提示 (1)教学重点:各种永磁材料的性能和相应的制备方法: (2)教学难点:如何控制制备方法和条件得到性能优良的永磁材料是本章的难点。 第6章磁记录材料(6学时) 1.教学内容
第 3 章 技术磁化(8 学时) 1.教学内容 (1)磁性材料中的基本现象:磁晶各向异性;磁致伸缩; (2)磁畴结构:磁畴的成因;畴壁结构;磁畴结构; (3)技术磁化:磁化机制;可逆畴壁位移磁化过程;不可逆畴壁位移磁化过程;可逆磁 畴转动磁化过程;不可逆磁畴转动磁化过程; (4)动态磁化。 2.重、难点提示 (1)教学重点:磁畴的形成原因及常见的磁畴结构,磁化机制及技术磁化过程; (2)教学难点:各种可逆与不可逆磁化过程。 第 4 章 软磁材料(2 学时) 1.教学内容 (1)衡量软磁材料的重要指标和提高起始磁导率的途径; (2)金属软磁材料和铁氧体软磁材料:电工纯铁;硅钢;坡莫合金;其他软磁合金。 2.重、难点提示 (1)教学重点:各种软磁材料的用途; (2)教学难点:提高软磁材料起始磁导率的途径。 第 5 章 永磁材料(4 学时) 1.教学内容 (1)衡量永磁材料的重要指标和提高永磁体性能的途径; (2)金属永磁材料; (3)铁氧体永磁材料; (4)稀土永磁材料。 2.重、难点提示 (1)教学重点:各种永磁材料的性能和相应的制备方法; (2)教学难点:如何控制制备方法和条件得到性能优良的永磁材料是本章的难点。 第 6 章 磁记录材料(6 学时) 1.教学内容
()磁记录概述:磁记录的基本过程:模拟式磁记录:数字数磁记录: (2)磁头及磁头材料: (3)磁记录介质及介质材料:磁记录介质应具备的特性:颗粒状涂布介质:薄膜介质。 2.重、难点提示 (1)教学重点:磁记录的基本过程,常用磁头及磁记录介质材料的性能: (2)教学难点:磁记录的基本原理。 第7章其他功能磁性材料(2学时) 1.教学内容 (1)磁性液体: (2)磁致伸缩材料: (3)磁电阻材料: (4)磁制冷材料。 2.重、难点提示 (1)教学重点:各种磁性材料的性能和实际应用: (2)教学难点:材料之所以具有特殊功能的原理。 七、学时分配 教学环节 章目 教学内容 理论教学学时 一 磁学基础知识 4 二 物质的磁性 6 三 技术磁化 8 四 软磁材料 2 五 永磁材料 4 六 磁记录材料 6 七 其他功能磁性材料 2 总计 32 八、课程考核方式 1.考核方式:
(1)磁记录概述:磁记录的基本过程;模拟式磁记录:数字数磁记录; (2)磁头及磁头材料: (3)磁记录介质及介质材料:磁记录介质应具备的特性;颗粒状涂布介质;薄膜介质。 2.重、难点提示 (1)教学重点:磁记录的基本过程,常用磁头及磁记录介质材料的性能; (2)教学难点:磁记录的基本原理。 第 7 章 其他功能磁性材料(2 学时) 1.教学内容 (1)磁性液体; (2)磁致伸缩材料; (3)磁电阻材料; (4)磁制冷材料。 2.重、难点提示 (1)教学重点:各种磁性材料的性能和实际应用; (2)教学难点:材料之所以具有特殊功能的原理。 七、学时分配 章目 教学内容 教学环节 理论教学学时 一 磁学基础知识 4 二 物质的磁性 6 三 技术磁化 8 四 软磁材料 2 五 永磁材料 4 六 磁记录材料 6 七 其他功能磁性材料 2 总计 32 八、课程考核方式 1.考核方式:
笔试:开卷。 2.成绩构成 试卷成绩。 九、选用教材和参考书目 [1]《磁学基础与磁性材料》(第2版),严密著,浙江大学出版社,2019年: [2]《图解磁性材料》,田民波著,化学工业出版社:2019年: [3]《磁性物理》,金汉民编,科学出版社,2013年: [4]《铁磁学》(第二版),戴道生,钱昆明编,科学出版社,2017年: [5]《磁学和磁性材料》J.M.D.Coey编,北京大学出版社,2014年
笔试;开卷。 2.成绩构成 试卷成绩。 九、选用教材和参考书目 [1]《磁学基础与磁性材料》(第 2 版),严密著,浙江大学出版社,2019 年; [2]《图解磁性材料》,田民波著,化学工业出版社;2019 年; [3]《磁性物理》,金汉民编,科学出版社,2013 年; [4]《铁磁学》(第二版),戴道生,钱昆明编,科学出版社,2017 年; [5]《磁学和磁性材料》J. M. D. Coey 编,北京大学出版社,2014 年