《磁电子学》教学大纲（本科）.docx

磁电子学教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。课程英文名Magnetoelectronics课程代码J0702Z10学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业选修课课程性质任选先修课程固体物理学磁性物理学量子力学适用专业应用物理学开课学院理学院执笔人审定人制定时间2019年03月一、课程地位与课程目标（一）课程地位磁电子学是基于电子传导和电子磁性的关联效应，通过磁场实现对电子输运特性调制和控制 的新兴学科。一方面，它是微电子学和磁性物理学的重要进展；另一方面，基于巨磁电阻GMR 制成的磁电子学元件，主要应用于磁传感器，磁读出磁头和随机存储器等方面，在现代工业自动 控制和信息科学技术中有非常广泛的应用前景和巨大的经济效益。（-）课程目标1 .使学生理解和掌握磁电子学的基本概念、现象和基本规律，理解磁电子学器件原理和模 型，为后续专业课程和工作中打好理论基础；2 .使学生了解磁电子学科前沿研究和最新进展的研究信息，培养学生对知识的理解能力和 应用能力，提高了学生的创新意识和创新能力。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合自学、课堂讨论、小组大作业、期末检测等方式，开展教学活动。课 堂教学充分利用传统黑板板书与多媒体教学设施相结合，提高教学效率和教学效果。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1毕业要求2课程目标1HH课程目标2HH四、课程主要内容与基本要求第一章磁电子学的基本概念了解磁电子学的发展历史，掌握磁电子学的基本概念和核心物理问题。第二章巨磁阻GMR效应掌握（正常）磁电阻的实验事实及相关效应及其理论解释；掌握巨磁阻（GMR）的实验现象，理解金属多层膜GMR、自旋阀等不同类型的 巨磁阻效应和特点；掌握双电流模型解释GMR效应；第三章磁性隧道结及其隧穿磁电阻效应和器件的应用理解磁性隧道巨磁电阻效应的结构原理，了解TMR基本现象和发展历史；了解 磁性隧道结的应用和研究进展。第四章 铸氧化物庞磁阻效应掌握镒氧化物庞磁阻效应的基本实验现象和基本特点；了解镒氧化物体系庞磁 阻效应的产生机理；了解CMR效应的研究进展。第五章 自旋角动量转移效应理解自旋角动量转移效应的基本概念和特征；了解自旋角动量转移效应对传统 技术磁化的发展。第六章磁电子学的应用了解磁电子器件就的应用方面，理解磁电子器件的原理和模型。第七章多铁性材料的研究进展理解多铁性材料以及磁电耦合的概念，了解单相磁电耦合材料和复合磁电耦合 材料的实验现象和工作原理，了解多铁性材料的应用。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章磁电子学的基本概念41 .课前预习2 .课后复习3 ,完成当天作业课程目标1课程目标2第2章巨磁阻GMR效应61 .课前预习2 .课后复习3 .完成当天作业课程目标1课程目标2第3章磁性隧道结及其隧穿磁电阻效应 和器件的应用41 .课前预习2 .课后复习3 .完成当天作业课程目标1课程目标2第4章镒氧化物庞磁阻效应101 .课前预习2 .课后复习3 .完成当天作业课程目标1课程目标2第5章自旋角动量转移效应21 .课前预习2 .课后复习3 .完成当天作业课程目标1课程目标2第6章磁电子学的应用41 .课前预习2 .课后复习3 .学生讲解，课堂讨论课程目标1 课程目标2第7章多铁性材料的研究进展21 .课前预习2 .课后复习3 .完成当天作业课程目标1课程目标2六、实践环节及基本要求注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。序 号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1 七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、平时作业到课率占50%；平时作业 占50%30%期末考核开卷卷面成绩70%考核类别考查成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：磁电子学导引自编讲义，（二）主要参考书：1 .磁电子学，焦正宽，曹光旱，浙江大学出版社，2005年10月，第一版。2 .自旋电子学导论上册，韩秀峰等编著，科学出版社，2022年12月。