Magnetism and Electronic Structure of Metallic Systems - NFPL082

• Title: Magnetismus a elektronová struktura kovových systémů
• Guaranteed by: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2023
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: English
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc.; RNDr. Silvie Černá, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Silvie Černá, Ph.D.; doc. RNDr. Ladislav Havela, CSc.
• Classification: Physics > Solid State Physics

Annotation

English

Electron correlations in metals with various electron structures. Formation of magnetic moments in 3d metals, lanthanides, actinides. Types of magnetic ordering. Diluted alloys. Experimental studies of electronic properties. Subject suitable for the 2nd year of PhD course, or for Master course students focusing on magnetism.

Last update: Mikšová Kateřina, Mgr. (29.04.2019)

Czech

Elektronové korelace v kovech s různou elektronovou strukturou. Formování magnetických momentů v 3d kovech, lantanoidech, aktinoidech. Typy magnetického uspořádání. Zředěné slitiny. Experimentální studium elektronových vlastností. Pro 2.roč. PGDS, příp. pro zájemce z nmgr se zaměřením na magnetismus.

Last update: Mikšová Kateřina, Mgr. (14.05.2019)

Course completion requirements

English

Oral exam

Last update: Havela Ladislav, doc. RNDr., CSc. (10.06.2019)

Czech

Ústní zkouška

Last update: Havela Ladislav, doc. RNDr., CSc. (10.06.2019)

Literature

1. S. Foner - Magnetism - Selected Topics, Gordon and Breach 1976.

2. K. Yosida, Theory of Magnetism, Springer, 1991.

3. D.C. Mattis, The Theory of Magnetism I, Springer, 1981.

Last update: Sechovský Vladimír, prof. RNDr., DrSc. (06.05.2005)

Requirements to the exam

English

Oral exam, requirements cover knowledge basic ideas and models according the the syllabus.

Last update: Havela Ladislav, doc. RNDr., CSc. (10.06.2019)

Czech

Ústní zkouška, požadována znalost zásadních představ a modelů podle sylabu přednášky.

Last update: Havela Ladislav, doc. RNDr., CSc. (10.06.2019)

Syllabus

English

1. Introduction - basic notions, Pauli paramagnetism, specific heat, Curie-Weiss law. Ising model, Heisenberg model.
2. Electronic structure of 3d, 4d, 5d, 4f, 5f systems. Localized magnetism 4f, Hund's rules. Itinerant magnetism, band splitting, Stoner model. Properties. Exchange interactions.
3. Diluted alloys Anderson model, mean field solution, Kondo model, Schrieffer-Wolff transformation, bulk properties
4. Concentrated systems - Kondo lattice, mixed valence,
5. Real systems, Fe, Co, Ni, rare-earths, RCo2 systems, exchange interactions, magnetic structures, magnetic excitations (magnons)
6. Actinide intermetallics, orbital magnetism in itinerant systems, magnetic anisotropy mechanisms
7. Heavy fermions, finite-T properties
8. What can be measured and what we can learn. Characteristic time scale approach. Bulk methods - Magnetic susceptibility, electrical resistivity, specific heat Local-probe methods - Neutron scattering, Photoelectron spectroscopy, Moessbauer spectroscopy, m+-SR.

Last update: T_KFES (23.05.2003)

Czech

1. Úvod - základní pojmy, Pauliho paramagnetismus, Curie-Weissův zákon, Isingův, Heisenbergův model.
2. Electronová struktura 3d, 4d, 5d, 4f, 5f systémů. Localizovaný magnetismus 4f, Hundova pravidla, Itinerantní magnetismus, štěpení pásů, Stonerův model. Vlastnosti. Výměnné interakce.
3. Zředěné slitiny Andersonův model, teorie středního pole. Kondův model, Schrieffer-Wolffova transformace, makroskopické vlastnosti.
4. Koncentrované systémy - Kondova mříž, smíšená valence
5. Příklady reálných systémů, Fe, Co, Ni, vzácné zeminy, RCo2 , výměnné interakce, magnetické struktury, magnetické excitace (magnony)
6. Intermetalika aktinoidů, orbitální magnetismus v itinerantních systémech, mechanismy magnetické anisotropie
7. Těžké fermiony
8. Co můžeme změřit a co se můžeme dozvědět. Přístup charakteristického času experimentu. Makroskopické metody - magnetická susceptibilita, electrická resistivita, specifické teplo. Mikroskopické metody - neutronový rozptyl, fotoelektronová spektroskopie, Moessbauerova spectroskopie, m+-SR.

Last update: T_KFES (23.05.2003)