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1、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
2、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。
3、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 1 H H 课程目标 2 H H 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
4、；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
5、磁电子学的基本概念 4 1.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 6 1.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 4 1.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 10 1.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 2 1.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 4 1.
6、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 2 1.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。