IM2663 Magnetism och magnetoelektronik 7,5 hp

* Magnetiskt Ordnade Material och Tillstånd.* Magnetiska mätmetoder.* Magnetiska egenskaper.* Magnetoresistans och magnetoelektroniska komponenter baserade på detta.* Hårddiskar och MRAM.* Nya magnetiska fenomen och framtida tillämpningar.

Efter fullföljande av den här kursen kommer studenten att kunna: * beskriva de mikroskopiska mekanismerna bakom de vanligaste ordnade magnetiska tillstånden som t ex a) ferromagnetisma, b) ferrimagnetism,  c) antiferromagnetism, och d) superparamagnetism, men också oordnade magnetiska tillstånd som e) paramagnetism och f) diamagnetism.  * beskriva olika mätmetoder för magentisk karakterisering. * förklara magnetiska egenskaper som a) magnetiskt moment, b) magnetizering, c) hysteres, d) koercivitet, e) remanens, f) permeabilitet, g) susceptibilitet, och också redogöra för hur dessa egenskaper kan bestämmas m.h.a. t ex hystereskurvor och andra magnetiska mätningar. * förklara begrepp som a) magnetisk anisotropi, b) anisotropifält, c) lätta och hårda magnetriktningarn, samt beskriva de mikroskopiska mekanismerna bakom olika typer av magnetisk anisotropy, t ex magnetokristallin anisotropi och magnetostatisk ("shape") anisotropi. * förklara termiskt aktiverade processer som t ex ger upphov till superparamagnetism i magnetiska nanopartiklar, att diskanten försvinner från gamla kasettband, eller att felaktigt designat MRAM kan förlora sin information. * beskriva "exchange bias" och oscillerande antiferromagnetisk koppling genom ickemagnetiska material. * beskriva elektrisk ledning i magnetiska och ickemagnetiska material och förklara de mikroskopiska mekanismerna bakom a) anisotropisk magnetoresistans (AMR), b) gigantisk magnetoresistans (GMR), och c) tunnlingsmagnetoresistans (TMR). * beskriva de olika delarna i en hårddisk: a) materiallager i själva skivan, b) glidhuvudet, och c) läs- & skrivhuvudet. * beskriva de typiska delarna i en MRAM-minnescell: a) Magnetiskt Tunnlingselement (MTJ), b) isoleringstransistor, och c) programmeringsledare. * beskriva och jämföra olika typer av minnen som används i dagens datorer och konsumentelektronik. * beskriva spinnvridmoment,  programmering m.h.a. spinnvridmoment, och framtida MRAM-minnen baserade på detta. * beskriva spinn-oscillatorer (STO) och framtida trådlösa tillämpningar baserade på dessa.

Inga.

Introduction to Magnetic Materials, Cullity, B.D. and Graham, C.D.Upplaga: Andra upplagan Förlag: Wiley-IEEE År: 2007ISBN: 0471477419 Övrig litteraturModern Magnetic Materials - Principles and Applications, Robert C. O'Handley, Wiley Inter-Science, 2000 

Magnetoelectronics, Ed: Mark Johnson, Elsevier Academic Press, 2004

Undervisningsspråk: Engelska

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• ANN1 - Examination, 7,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Kursen är uppdelad i två delar: 1) Grundläggande magnetism.2) Komponenter och Tillämpningar. Första delen kommer att tentas av med en skriftlig examen som betygssätts enligt skalan A/B/C/D/E/Fx/F. Under andra delens gång kommer studentent att välja ett specifikt ämne och skriva en kort rapport om detta samt redovisa ämnet i form av en 10 minuter lång muntlig framställning inför övriga studenter. Betyg för rapport och framställning kommer att ges i 3 steg (underkänd: -1, godkänd: 0, väl godkänd: +1). Både rapporten och muntlig framställning kan höja eller sänka betyget från del 1 med ett steg, dvs det är möjligt att få ett slutbetyg enligt skalan A/B/C/D/E/Fx/F som är både 1 eller 2 steg högre eller lägre än betyget från del 1.

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.