Magnetismus
Magnetism

Modul PH2033

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2015/6

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2016/7WS 2015/6WS 2014/5WS 2010/1

Basisdaten

PH2033 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.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2033 in der Version von WS 2015/6 war Mathias Weiler.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt eine Einführung in die verschiedenen Arten des Magnetismus, vom Magnetismus nicht-wechselwirkender Atome hin zu korrelierten Elektronensystemen, sowie derer Nachweisverfahren. Nach einer fachlichen und historischen Motivation wird in die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Magnetisierung, magnetischem Feld und Induktion, sowie die quantitative Beschreibung der Materialeigenschaften eingeführt. Es werden die unterschiedlichen Arten des Magnetismus isolierter Atome beschrieben und daraufhin der Einfluss der Kristallstruktur diskutiert. Des Weiteren werden die magnetischen Eigenschaften der freien Ladungsträger in einem Festkörper behandelt. Zusätzlich werden Kopplungsphänomene die zu kollektivem Verhalten der magnetischen Momente führen, sowie Magnetische Ordnungsstrukturen und Phasenübergänge besprochen.

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage

  1. Die grundlegenden Zusammenhänge zwischen magnetischem Feld und Materialeigenschaften zu bewerten,
  2. die magnetischen Eigenschaften isolierter Ionen und Atome zu bewerten,
  3. den Einfluss der umgebenden Kristallstruktur auf die Eigenschaften der magnetischen Ionen zu verstehen,
  4. die magnetischen Eigenschaften freier Elektronen im Festkörper zu analysieren,
  5. die verschiedenen Kopplungsmechanismen zwischen magnetischen Momenten zu verstehen,
  6. Magnetische Ordnungsstrukturen und Phasenübergänge zu verstehen und
  7. Experimentelle Methoden zum Nachweis magnetischer Phänomene zu bennenen.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 3 Magnetism Althammer, M. Dienstag, 13:30–15:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit

Medienformen

Präsentationsunterlagen, Übungsblätter, begleitende Internetseite, ergänzende Literatur

Literatur

Standard-Lehrbücher zu Magnetismus, zum Beispiel:

  • Neil W. Ashcroft & N. David Mermin: Solid State Physics (Harcourt Brace College Publishers, 1976),
  • Stephen Blundell: Magnetism in Condensed Matter, (Oxford University Press, 2001),
  • Konrad Kopitzki: Einführung in die Festkörperphysik, (Teubner,1993),
  • A.H. Morrish: The physical principles of magnetism, (IEEE Press, 2001),
  • Robert C. O'Handley: Modern magnetic materials - principles and applications, (Wiley, 2000),
  • Nicola Spaldin: Magnetic Materials - Fundamentals and Device Applications (Cambridge University Press, 2003),
  • Amikan Aharoni: Introduction to the Theory of Ferromagnetism(Oxford University Press, 2000),
  • W. Nolting: Quantentheorie des Magnetismus I+II (Teubner, 1997),
  • Kei Yosida: Theory of Magnetism (Springer, 1998)

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Magnetismus
Mo, 3.4.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 3.4.2017 und 29.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2017-04-03 and 2017-04-29. bis 2.4.2017
Mo, 6.2.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor 1.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before 2017-04-01. bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 5.2.2017)

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.