Recommended for diploma and PhD students working in the field of condensed matter but non-specialized in the field of magnetism. Atomic susceptibility. Diamagnetism and paramagnetism. Interaction of f- and d-electrons with crystal field. Magnetic anisotropy. Exchange interaction. Magnetic ordering. Model hamiltonians used for a description of magnetism. Relation between electronic structure and magnetic properties of materials. Experimental methods in magnetism. New magnetic materials.

Vznik a charakter magnetického momentu (volný iont, pevná látka). Diamagnetismus a paramagnetismus. Interakce v magnetických systémech - souvislost se základním stavem. Magnetické struktury. Magnetokrystalová anizotropie. Magnetické fázové přechody. Kritické jevy. Magnetizační procesy ve feromagnetických látkách. Metody studia magnetických systémů. Nové materiály. Pro 1. a 2. nmgr a DS.

Request to finish the course is the successfull passing of oral examination.

Podmínkou zakončení předmětu je ústní zkouška.

Požadavky absolvování ústní zkoušky odpovídají rozsahu sylabu prezentovaném

na přednášce.

[1] Stephen Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press, 2001

[2] B. Barbara, D. Gignoux, C. Vettier, Lectures on Modern Magnetism, Springer-Verlag 1988 (selected topics)

[3] N.W.Ashcroft, N.D.Mermin, Solid state physics, Sounders Coll. Publishing 1988 (Ch 31-33)

[4] David Jiles, Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman&Hall 1994 (selected topics)

[5] M.Hurd, Varieties of magnetic order in solids, Contemp.Phys. 23 (1983) 469

[1] Stephen Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press, 2001

[2] B. Barbara, D. Gignoux, C. Vettier, Lectures on Modern Magnetism, Springer-Verlag 1988 (selected topics)

[3] N.W.Ashcroft, N.D.Mermin, Solid state physics, Sounders Coll. Publishing 1988 (Ch 31-33)

[4] David Jiles, Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman&Hall 1994 (selected topics)

[5] M.Hurd, Varieties of magnetic order in solids, Contemp.Phys. 23 (1983) 469

1.Diamagnetism, paramagnetism

Diamagnetism of atoms and free electrons.

Magnetic moments of ions of transition metals (f- and d-electrons).

Free ions, intraatomic correlations, spin and orbital moment, total moment.

Ions in condensed matter, changes and moment instabilities, relation with electronic structure1

2. Interactions

Interactions of f- and d-electrons with crystal field.

Consequences for magnetic moments, magnetocrystalline anisotropy.

Exchange interactions - types of exchange interactions - origin of magnetic ordering.

Magnetization processes in ferromagnets.

3. Magnetic ordering

Types of magnetic ordering, magnetic structures, magnetic phase transitions, critical phenomena.

Relationship between magnetic state and other electronic properties.

4. Relationships between parameters of electronic structure and magnetic state of materials.

Bulk and surface magnetism.

5. Experimental methods for studies of magnetic materials

Bulk methods - direct and indirect.

Microscopic methods - interaction of electromagnetic waves and particles with matter.

Time and energy scales of phenomena versus time and energy scales of experiments.

6. New materials

Permanent magnets, thin layers, magnetic multilayers, granular systems, nanostructures, amorphous and nanocrystalline magnetics.

1. Diamagnetismus, paramagnetismus

Diamagnetismus (atomový, volných elektronů).

Magnetické momenty iontů tranzitivních prvků (f a d elektrony).

Volné ionty, vnitroatomové korelace, spinový a orbitální moment, celkový moment.

Ionty v pevné látce, změny a nestability momentu, souvislosti s elektronovou strukturou

2. Interakce

Interakce f- a d-elektronů s krystalovým polem, důsledky pro magnetický moment, magnetokrystalová anisotropie. Výměnné interakce, druhy výměnných interakcí, vznik magnetického uspořádání.

3. Magnetické uspořádání

Typy uspořádání, magnetické struktury, magnetické fázové přechody, kritické jevy.

Souvislost mezi magnetickým stavem a dalšími elektronovými vlastnostmi.

4. Souvislosti mezi parametry elektronové struktury a magnetickým stavem materiálů

Objemový a povrchový magnetismus.

5. Experimentální metody studia magnetických látek

Objemové metody, přímé a nepřímé.

Mikroskopické metody, interakce záření a částic s látkou.

Časové a energetické škály jevů vs. časové a energetické škály experimentů.

6. Nové materiály

Permanentní magnety, tenké vrstvy, magnetické multivrstvy, granulární systémy, nanostruktury, amorfní a nanokrystalická magnetika.