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Moderne Aspekte des Magnetismus
Modern Aspects of Magnetism

Modul PH2280

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.

Basisdaten

PH2280 ist ein Semestermodul in Englisch auf das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • 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 30 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2280 ist Christian Back.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Das Modul baut auf die grundlegenden Kenntnisse im Gebiet des Magnetismus auf, die in den Modulen „Magnetismus“ oder „Magnetismus und magnetische Materialien“ erworben wurden. Neue Entwicklung 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. Zudem werden wir Phänomene die auf dem sogenannten Spin Transfer Torque basieren wie zum Beispiel strominduzierte Domänenwandbewegung und Spin Transfer Torque basiertes Schalten. Schließlich wird in diesem Modul Magnetisierungsdynamik auf Pikosekundenzeitskalen diskutiert, die durch die Landau Lifshitz Gilbert Gleichung beschrieben wird.

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:

 

1) Die Entstehung von magnetischen Domänen und das Auftreten von Reorientierungsphasenübergängen in ultra dünnen Filmen zu verstehen,
2) Die Bewegungsgleichung der Magnetisierung zu verstehen,
3) Spintransport in magnetischen Nanostrukturen zu verstehen,
4) Den Ursprung des Spin Transfer Torque und strominduzierter Magnetisierungsdynamik zu verstehen.

Voraussetzungen

Erfolgreiche Teilnahme am Modul "Magnetismus" oder am Modul "Magnetismus und magnetische Materialien" wird empfohlen. 

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Moderne Aspekte des Magnetismus Back, C. Fr, 10:00–12:00, PH 2271

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“, Springer

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 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:

  • Entstehung von magnetischen Domänen in ultra dünnen Filmen
  • Ursache des Spinreorientierungsübergangs in ultra dünnen Filmen
  • Beschreibung des Schaltens der Magnetisierung durch Präzession
  • Beschreibung von strominduzierter Domänenwandbewegung

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

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