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吉林大学物理学院磁学专业

2020-12-04 15:49:00物理学院1
专业简介:
  吉林大学磁学专业(磁学教研室)成立于1954年,是国内最早建立的五个磁学专业之一(北京大学、南京大学、兰州大学、山东大学、吉林大学)。
  教学方面,磁学教研室自1955年开始承担磁学专门化教学任务,40多年来培养出几百名本科生、几十名硕士研究生和六名博士研究生。毕业生遍布全国乃至世界各地,很多人成为所在单位的骨干,其中包括大学院长、国务院学位委员会委员、研究所所长、工厂厂长、总工程师。
  科研方面,共承担完成9项国家自然科学基金项目(其中重点基金一项),3项吉林省科委项目。在SCI收录的国内外著名学术杂志上发表论文一百多篇,申请专利2项。共获得国家科技进步奖和省部级奖7次,主要研究成果有:
①解决了Fe-Ni合金薄膜磁场感生各向异性的起源问题,定量计算拟合了感生各向异性常数随成分、温度、以及蒸积过程中衬底温度的关系; 
②发现了金属Co磁场冷却后形成晶体织构,并发现它就是磁场冷却感生磁各向异性的起源; 
③阐明了非晶Gd-Co薄膜易磁化轴垂直于膜面的磁各向异性起源于其微柱状结构,柱表面上Gd的择优氧化,以及Gd-Co间的亚铁磁耦合。 
④在自旋玻璃中发现磁场感生各向异性效应; 
⑤系统研究了各种稀土永磁化合物的晶场和磁性,发现在一些化合物中,4f-3d交换作用的各向异性很大,4f-4f交换作用不能忽略,阐明了RCo5中Pr与Nd离子的变价行为。
  科技开发方面,于1990年创建了磁性材料中试基地(隶属于物华公司),研究开发并生产了一批永磁功能器件和永磁材料,目前为一汽大众配套生产永磁磁性材料。
科研现状:
  目前我们正承担国家自然科学基金项目和吉林省科委项目,主要从事稀土永磁材料及相关化合物的磁性、氧化物巨磁电阻效应的研究。研究现状:
①纳米晶稀土永磁材料的研究:纳米晶永磁体是目前永磁材料研究的一个主要方向。目前进行的单相纳米晶稀土永磁材料磁滞回线的微磁学研究把前人的定性计算拟合(矫顽力误差~100%)提高到定量计算拟合的档次(矫顽力误差~10%)。已经做到定量计算拟合磁滞回线随晶粒大小和温度的关系。 
②新型稀土-过渡族金属间化合物的探索:与北京物理所磁学国家重点实验室合作发现了新型具有高饱和磁化强度、高居里温度和强单轴磁各向异性的3:29型稀土-钴化合物。 
③稀土氧化物巨磁电阻效应的研究。
研究生课程设置
                   硕士生课程设置
课程学习计划
类别
课程
编号
课程名称
开课学期 学习方式及 考试方式 1 2 3                 32学分                  
第一外国语
专业外语
马克思主义理论课
180
 20
 40
4 1 2       讲授考试 讲授考试 讲授考试    
高等量子力学
磁性物理
固体物理实验方法
(以上三门选二)
凝聚态物理导论
80 60 60   60 4 3 3   3           讲授考试 讲授考试 讲授考试   讲授考试    
专业文献阅读及报告
稀土化合物的磁性
磁性理论
计算物理专题
(以上三门选二)
 
20 60 60 60 1 3 3 3         自学考查 讲授考试 讲授考试 讲授考试            
科学社会主义理论与实践
群论
固体理论
金属物理
(以上三门选二)
近代物理实验
教学实习
物理学前沿课题讲座
30 60 60 60   60 40 20 1 3 3 3   3 2 1                           讲授考试 讲授考试 讲授考试   实验考试 考查 考查     本专业所 开出的选 修课   第二外国语 108 2     讲授考试 需选修其他专业的选修课   电磁测量技术 60 3     讲授考试                 博士生课程设置
类别 课程 编号 课程名称 开课时间 备注                            
     
第一外国语(含专业外语)
马克思主义理论课
 
 
120
50
 
4
2
 
 
 
 
 
 
   
铁磁学
 
 
 
60
 
3
 
 
       
磁性研究专题与学科最新进展
研究方法
 
40
 
60
2
 
3
√  
 
内容由具体研究方向定
   
第二外语
金属物理
 
108
60
2
3
 
√              
磁性物理
磁性理论
60
60
3
3
 
 
 
凡跨专业学习的博士生需补修硕士阶段的主干课程 师资队伍:
  磁学教研室现有教授2名,副教授2名,高级工程师1名,讲师4名,其中4名年轻教师具有博士学位。教研室主任金汉民教授,博士导师,现任中科院北京物理所国家磁学重点实验室和兰州大学教育部磁性材料重点实验室学术委员会委员。多次担任国际磁学会议的国际委员,国际会议分会主席。在SCI刊物上发表论文100多篇。
实验仪器设备:
快淬炉一台(功率40千瓦,三相) 
电弧炉一台(功率15千瓦,单相) 
真空烧结炉二台(每台功率15千瓦,单相) 
气泵,水泵,压机等设备(总功率10千瓦,三相) 
微振样品磁强计一台(功率10千瓦,单相) 
磁滞回线测试系统一套(功率10千瓦,单相) 
瞬态强场测试系统一套(功率15千瓦,单相) 
巨磁电阻测试系统一套(10千瓦,单相) 
表面金相分析设备一套(10千瓦,单相) 
抛光机等附属设备一套(10千瓦,三相) 
高能球磨机一台(10千瓦,三相) 
计算机8台
高层人才培养状况:
  1985年以来,毕业硕士研究生30余人,毕业博士研究生6人。硕士研究生中的80%考取了博士研究生,其中很多人在国外获得了博士学位。毕业的博士研究生有4人在国外做博士后。
磁学和稀土磁性材料简介:
  磁现象是自然界中普遍存在的现象,磁现象的研究在过去得到了飞速的发展。二十世纪以来,从1902年的洛伦兹和塞曼因"磁场对辐射的影响的研究",到1998年崔琪等因"二次量子化霍尔效应",至少有24次诺贝尔物理学奖得主在磁学领域作出过杰出的贡献。目前磁学已经成为物理学的重要组成部分。磁学的发展使得现在无论是电力、电子、通信与信息技术,还是空间技术、计算机技术、生物医学,乃至家用电器,磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。
  元素周期表中的镧系元素(14个),加上化学性质相似的Sc和Y共17个元素,统称为稀土元素。稀土元素的特点是4f壳层的电子未充满,具有大的原子磁矩,很强的自旋轨道耦合等特性,与其它元素结合形成的化合物表现出十分丰富的光、电、磁学性能,被广泛应用在稀土光学材料、稀土磁性材料、稀土储氢材料及稀土催化材料等中,是许多高新技术材料中不可替代的关键元素。另外稀土化合物的各种物理性质(导电性(如超导电性,磁电阻效应),磁性(如磁各向异性,磁有序性等))的研究也一直是凝聚态物理基础研究的主流。因此有关稀土化合物的研究近年来一直是凝聚态物理的研究热点。我国的稀土资源相当丰富,大约占世界已探明储量的80%,而且品种全,质量高。为了发挥我国的稀土资源的优势,将资源优势转化为产业优势和经济优势,国家十分重视稀土资源的开发。开发和发展稀土功能材料是稀土资源高值化的重要途径。稀土磁性材料是一类重要的稀土功能材料,包括:稀土永磁材料、氧化物巨磁电阻材料、稀土大磁致伸缩材料、稀土磁制冷材料等。
  作为一种重要的功能磁性材料,以Nd-Fe-B为代表性的稀土永磁材料已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域,深入国民经济的方方面面,其产量与用量已成为衡量一个国家综合国力与国民经济发展水平的重要标志。

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