【教学大纲】磁性材料大纲

《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。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(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；