タイトル

開講年度 開講学部等
2025 大学院創成科学研究科（博士前期）
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期 水3～4 講義 1.5
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
3262420040 磁性工学特論[Advanced Magnetism] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
浅田 裕法[ASADA Hironori] ー
担当教員[ローマ字表記]
浅田 裕法　[ASADA Hironori], 長浜　太郎　[NAGAHAMA Taroh]
特定科目区分   対象学生   対象年次  
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
本講義では、まず磁性体（スピン）に関する基礎物性について学び、それらをベースとしてスピントロニクスとスピン流および応用デバイスについて学ぶ。
授業の到達目標
スピンの起源や相互作用による磁気特性の違い、ヒステリシス曲線や磁区の概念、磁壁の動特性や保磁力の発生機構が説明できる 磁気トンネル効果やスピン流の生成法、 材料の特徴や磁気デバイスの原理か理解できる。デバイスに応用する際に必要となる基礎物性とのつながりが判断できる。
授業計画
【全体】
まず、磁気モーメント（スピン）の起源から強磁性体の磁気特性についてまでを解説し、演習を交えながら理解を深める。次に、スピントロニクスとスピン流および応用デバイスについて解説する。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 磁気モーメントの性質 磁気モーメントや磁気双極子の性質について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習2時間と復習2時間を行う。
第2回 磁気モーメントの起源 ミクロにみたときの磁気モーメントの起源について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第3回 反磁界とヒステリシス曲線 反磁界係数やヒステリシス曲線、および反磁界補正について学ぶ。 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第4回 交換相互作用と磁性体の分類 交換相互作用の起源と磁性体の分類について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第5回 各種磁性体の磁化の温度依存性 ワイスの分子磁界やネール理論について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第6回 磁気異方性・磁気ひづみ 磁気異方性・磁気ひづみの起源や性質について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第7回 磁区と磁壁 磁区構造を決定するエネルギーについて学び、計算するとともに、磁壁構造について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第8回 磁化反転 磁化回転および磁壁移動による磁化の反転機構について学ぶ。また、このときの保磁力について学ぶ。 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習・宿題4時間を行う
第9回 スピンの動力学 LLG方程式によるスピンの動力学および各種磁性体の共鳴現象について学ぶ。 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う
第10回 スピントロニクス スピントロニクスの物性とデバイス応用につて学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第11回 磁気トンネル効果とその応用 磁気トンネル効果とそれを利用したデバイスについて学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第12回 半導体におけるスピントロニクスとその応用 半導体スピントロニクスとそれを利用したデバイスについて学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第13回 スピン流とその物性 スピン流という概念とそれを利用したデバイスについて学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第14回 トポロジカル材料とスピントロニクス トポロジカルな電子状態とスピントロニクス物性について学ぶ 授業計画に沿って、準備学習1時間と復習2時間を行う。
第15回 まとめ これまでの内容の復習および予備日 授業外レポートの作成(目安6時間以上)を行う
第16回 期末試験 これまで学んだ内容に関して試験を行う 試験へ向けて復習を行う(目安：10時間以上）。
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: 15%　D: --%
成績評価法
試験、宿題・授業外レポート、演習で評価します
試験30%、宿題・授業外レポート55％、演習15%
教科書にかかわる情報
備考
適宜、プリント等を配布するとともに参考書を指示する。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 強磁性体の物理 ISBN
著者名 近角聡信 出版社 裳華房 出版年 1959
参考書 書名 磁気工学の基礎 ISBN 4320002016
著者名 太田恵造 出版社 共立出版 出版年 1973
参考書 書名 磁性材料ー物性・工学的特性と測定法 ISBN 4061532367
著者名 島田寛 他 出版社 講談社サイエンティフィク 出版年 1999
参考書 書名 光と磁気 ISBN 4254136218
著者名 佐藤勝昭 出版社 朝倉書店 出版年 1988
参考書 書名 Introduction of Magnetic Materials ISBN 0201012189
著者名 D.B.Cullity 出版社 ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY 出版年 1972
備考
メッセージ
キーワード
磁性材料、スピン、磁気デバイス
持続可能な開発目標（SDGs）

  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
履修条件
連絡先
浅田： 電話　0836-85-9805、　E-mail asada@yamaguchi-u.ac.jp
長浜： 電話 0836-85-9440、　 E-mail nagahama@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
浅田　水曜日　5・6時限
長浜　特に指定しません

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