квантовых эффектов при описании физических процессов в магнитных элементах функциональной электроники · обеспечивать технологическую и конструктивную реализацию магнитных материалов в приборах и устройствах функциональной Итоговая форма контроля — зачет. 6.2. Методические указания по организации 3. Чеченин Н.Г. Магнитные наноструктуры и их применение [Электронный ресурс]


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.

2


Содержание

стр.


1.

Цели и задачи дисциплины (модуля)
………………………………………………………3

2.

Место дисциплины (модуля) в структуре ОПОП
…………………………………………
3

3.

Требования к результатам освоения дисциплины (модуля)
……………………………..3

4.

Объем дисциплины (модуля) и виды учебной работы
……………………………………4

5.

Содержание дисциплины (модуля)
…………………………………………………………4

6.

Перечень практических занятий и
лабораторных работ
……………………………………………

6

6.1 П
лан самостоятельной работы студентов
……………………………………………………………8

6.2 М
етодические указания по организации самостоятельной работы студентов
………………………
9

7.

Примерная тематика курсовых работ (проектов)
………………………………………….
9

8.

Учебно
-
методическое и информацион
ное обеспечение дисциплины
(модуля):
…………………
..9


9. Материально
-
техническое
обеспечение……………………………………………………
10


10. Образовательные технологи
и………………………………………………………………………...
1
0

11. Оценочные средства ……………………………………………………
…………………
1
1




























3

1.
Цели и задачи дисциплины

Целями
освоения дисциплины «Магнитные материалы и их функциональные свойства»
является

-
формирование базовых компетенций

-
овладение теоретическими знаниями в области физики магнитных явлений

-
освоение
экспериментальных методов определения статических и динамических
характеристик магнитных материалов

Задачи дисциплины
:

-
изучение основных теорий магнетизма, описывающих поведение магнитных материалов, как
с классической, так и с квантово
-
механическо
й точек зрения

-

изучение технологических методов получения магнитомягких и магнитотвердых


магнитных материалов
,
а также материалов для высокоплотной записи информации
;

-

изучение возможностей использования современных магнитных материалов

-

формирование

готовности к использованию теоретических и практических знаний и умений
будущих педагогов


2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата


Дисциплина
«Магнитные материалы и их функциональные свойства» является
дисциплиной, которая относитс
я к вариативной части
(
дисциплины по выбору
).

Дисциплина
«
Магнитные материалы и их функциональные свойства»

опирается на
дисциплины
«Математика», «Практическая физика», «Электродинамика»,
«Электрорадиотехника»


3. Требования к результатам освоения
дисциплины


Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ОК
-
3

способность использовать естественнонаучные и математические знания для
ориентирования в современном информационном пространстве

СПК
-
1
готовность к применению т
еоретических знаний и практических умений в
профессиональной деятельности


ПК
-
1

готовностью реализовывать образовательные программы по учебным предметам в
соответствии с требованиями образовательных стандартов



В результате освоения дисциплин
ы
«Магнитные материалы и их функциональные свойства»

бакалавр должен


знать
:



современные представления о магнитных материалов и их функциональных свойствах



физические
основы технологии получения магнитных изделий функциональной
электроники



сущность и структуру образовательных программ по физике магнитных явлений


уметь
:



оценивать пределы применимости классического подхода
,
роль и важность
квантовых эффектов при описании физических процессов в магнитных элементах


функциональной электроники



обеспечивать технологическую и конструктивную реализацию магнитных материалов в
приборах и устройствах функциональной электроники
;



проектировать об
разовательный процесс с использованием современных педагогических
технологий


владеть:



современными методами экспериментальных исследований
параметров и характеристик
магнитных материалов


4



навыками использования полученной информации
для
решения проблем, возникающих в
профессионально
-
педагогической деятельности



способностью использовать знания, полученные в области физики магнитных явлений
для ориентирования в современном информационном пространстве



способами проектирования основной об
разовательной программы по дисциплине
«Магнитные материалы и их функциональные свойства»

с требованиями ФГОС


4. Объем дисциплины (модуля) и виды учебной работы


Вид учебной работы


Всего часов /
зачетных
единиц

Очная

Семестры

10(А)

Аудиторные занятия (всего)

48

48

Лекции

24

24

Лабораторные работы (ЛР)

24

24

Самостоятельная работа (всего)
*

24

24

Вид промежуточной аттестации (зачет)

зачет

зачет

Контактная работа (всего)
**


50

50

Общая трудоемкость часы


зачетные
единицы

72

72

2

2


5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов и тем дисциплины.

Раздел1Физические
основы магнетизма

Тема 1
.
Основные фундаментальные теории

Введение. Магнитные свойства атома и основные типы магнитного состояния вещества.
Диамагнетизм. Парамагнетизм Теория ферромагнетизма Вейса. Квантовая теория
самопроизвольной намагниченности. Основные

виды взаимодействий в ферромагнитном
кристалле и условия устойчивого состояния ферромагнетика Доменная структура. Теория
кривой намагничивания и петли гистерезиса. Антиферромагнетизм и ферримагнетизм.
Магнитные резонансы

Тема 2. Характеристики
магнитных материалов

Общая классификация современных магнитных материалов. Основные статистические
характеристики магнитных материалов: намагниченность, остаточная намагниченность,
коэрцитивная сила, относительная магнитная проницаемость, максимальная удел
ьная
магнитная энергия, точка Кюри. Способы определения статических магнитных
характеристик Динамические магнитные характеристики. Основные понятия и
определения. Способы определения динамических характеристик способ двух приборов,
применение компенсаторов

переменного тока, осциллографический способ, мостовой
способ, резонансный способ.


Параметры магнитных материалов: Магнитные потери. Магнитные потери на гистерезис.
Магнитные потери на вихревые токи. Магнитное сопротивление. Время и скорость
перемагничива
ния. Коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса

релаксационные характеристики магнитных материалов Определение потерь в магнитных

5

материалах. Основные поня
тия и определения. Способы определения потерь:
ваттметрический, калориметрический, мос
товой, резонансный. Составляющие потерь в
магнитных материалах и способы их разделения.

Раздел 2. Магнитные материалы и их функциональные свойства

Тема 1
.
Металлические магнитомягкие материалы

Основные характеристики магнитомягких материалов. Электр
отехническое железо и
стали, кристаллические железоникелевые сплавы (пермаллои), легированные молибденом
марганцем , магнитомягкие сплавы на железокобальтовой основе,

магнитомягкие ферриты
со структурой шпинели, ферриты
-
гранаты, ферриты с гексагональной

кристаллической
структурой ,ортоферриты. Композиты

ферромагнитного металлического

порошка с
диэлектрическим связующим

на основе смол, полистирола, жидкого стекла, талька и т.п.
(магнитодиэлектрики).

Тема 2.Аморфные и нанокристаллические магнитомягкие

материалы

Аморфные

сплавы

на основе железа, аморфные сплавы на железоникелевой основе,
аморфные сплавы на основе кобальта нанокристаллические сплавы, функциональные
магнитные матер
иалы на основе наноструктурированных порошков,

особенности
функциональных магнитных наноматериалов, их структура, физические свойства, методы
синтеза и исследования,

применение функциональных магнитных наноматериалов
.
Вопросы и проблемы микроминиитюризац
ии изделий из магнитных материалов.

Тема 3 Магнитотвердые материалы и их функциональные свойства

Основные характеристики магнитотвердых магнитных материалов и их классификация.


Материалы с одноосной анизотропией полей рассеяния, магнитотвердые сплавы на о
снове
системы железо
-
хром
-
кобальт; с одноосной кристаллической магнитной анизотропией
марганец
-
алюминий, магнитотвердые сплавы в системах кобальт
-
платина железо

платина, магнитотвердые материалы на основе соединений редкоземельных металлов и 3
d


переходных

металлов, спеченные постоянные магниты на основе соединения самарий
-
Со,
изоморфно
-
распадающиеся сплавы для постоянных магнитов на основе РЗМ спеченные
магниты на основе соединения
Nd



Fe

-

В, быстрозакаленные сплавы на основе того же
соединения, нитриды
соединений РЗМ как перспективные материалы для постоянных
магнитов
.
Пленочные магнитные материалы и их получение Материалы для постоянных
магнитов. Высококоэрцитивные аморфные пленки на основе соединений типа "редкая
земля
-
железо
-
кобальт для магнитооптическ
ий записи информации;

их использование в
лазерной технике и оптоэлектронике.

Тема 4.

Материалы для магнитной записи, их характеристики

Основные характеристики материалов для магнитной записи, материалы для
перпендикулярной магнитной записи, высокочувстви
тельные головки на гигантском
магниторезистивном эффекте (ГМР). Материалы для магнитной записи, получаемые
нанесением магнитных материалов в виде тонкой пленки или тонкодисперсного

порошка
на немагнитную подложку. порошки оксидов переходных металлов, ферри
тов или
покрытия из сплавов Co
-
Ni, Co
-
Pt, Co
-
W, Co
-
Ni
-
P, Co
-
Ni
-
Cr, Со
-
Сr и др. Ферромагнетики с
памятью формы (мартенситные превращения и эффект памяти формы, сплав Гейслера.
Новые магнитоактивные композиты и материалы для магнитной записи

Тема 5.
Магнитострикционные магнитные материалы

Ферромагнитные металлы

и сплавы, ферриты, обладающие достаточно большой
магнитострикцией. Использование магнитострикционных материалов.
Магнитострикционными материалами: никель, НП2Т (Ni св. 98%), сплавы

-

пермендюр
, 49
КФ (49% Со, 2% V, остальное Fe), алфер (12,5% Аl, остальное Fe), никоей (4% Со, 2% Si,
остальное Ni), керамические. ферриты
-
шпинели на основе Ni, Со, Сu. Перспективные
магнитострикционные материалы
-

интерметаллические соединения типа RFe
2
, где R
-

Y,

Tb, Dy, например Тb
0,27
Dy
0,73
Fe
2
. Инварные сплавы с низким коэффициентом термического
расширения и элинварные сплавы, обладающие малым температурным коэффициентом
упругости. Использование магнитострикционных материалов


6

Тема 6.
Магнитные материалы специал
ьного назначения

Материалы с коллосальным
магнетосопротивлением. нанокристаллические материалы; с гигантским магнитным
сопротивлением и колоссальным эффектом Холла. Магнитокерамические материалы.

Магнетокалорические материалы. Магнитные материалы со сверх
проводящими
свойствами Высокочувствительные головки на гигантском магниторезистивном эффекте
(ГМР) Магнитные материалы специального назначения: с прямоугольной петлёй
гистерезиса; для работы в СВЧ диапазоне частот; для устройств на ЦМД, для
термомагнитной
записи; для магнитооптических устройств

Жидкие магнитные материалы.
Термомагнитные материалы


ферримагнитные сплавы с сильной зависимостью
остаточной намагниченности от температуры.


5.2. Разделы и темы дисциплины «Магнитные материалы и их функциональные
свойства» и виды занятий


№ п/п

Наименование
раздела

Наименование темы

Лекц.

Лаб.за
нятие

СРС


Всего

1.


Раздел 1


Физические
основы
магнетизма


Тема 1
. Основные
фундаментальные
теории

4

4


2


10

Тема 2

Характеристики
магнитных материалов

2

2


2


6


Раздел2
Магнитные
материалы и их
функциональные
свойства


Тема1

Металлические
магнитомягкие
материалы

2

2


4


8

Тема2

Аморфные и
нанокристаллическ
ие магнитомягкие
материалы

4

4


6


14

Тема3
Магнитотвердые
материалы и их
функциональные
свойства

4

4

2


10

Тема 4

Материалы для
магнитной записи,

4

4

2


10

Тема 5

Магнитострикционные
магнитные материалы

2

2

2


6

Тема 6

Магнитные
материалы специального
назначения

2

2

4


8


6. Перечень практических занятий и лабораторных работ


п/
п

Наименовани
е разделов и
тем


Содержание

Формы проведения



Раздел 1

Физические основы магнетизма


7

1

Тема1

(4час.)
Основные
фундаменталь
ные теории

Магнитные свойства атома и основные
типы магнитного
состояния вещества.
Диамагнетизм. Парамагнетизм Теория
ферромагнетизма Вейса. Квантовая
теория самопроизвольной
намагниченности. Основные виды
взаимодействий в ферромагнитном
кристалле и условия устойчивого
состояния ферромагнетика Доменная
структура

1.Ла
бораторная работа
«Определение
размагничивающего фактора
ферромагнитного образца с
помощью осциллографа»
(2час.)

2.Лабораторная работа
«Исследование доменной
структуры ферромагнетиков
методом порошковых фигур
(2час.)

2.

Тема2(

2час.)

Характеристи
ки магнитных
материалов


Основные статистические
характеристики магнитных
материалов: намагниченность,
остаточная намагниченность,
коэрцитивная сила

,относительная
магнитная проницаемость,
максимальная удельная магнитная
энергия, точка Кюри.
Способы
определения статических магнитных
характеристик.


1.
Лабораторная работа
«Изучение основных
магнитных характеристик
ферро
-

и ферримагнитных
материалов». (2час.)


.


Раздел 2

Магнитные материалы и их
функциональные свойства



Тема 1

(2час.)

Металлическ
ие
магнитомягки
е материалы

Основные характеристики
магнитомягких материалов

1.Лабораторная работа


«Исследование гистерезисных
параметров магнитомягкмх
материалов индукционным
методом»


3.

Тема 2
(4час.)
Аморфные и
нанокристалл
ические
магнитомягки
е материалы

Аморфные
сплавы
.
нанокристаллические сплавы,
функциональные магнитные
материалы,

особенности
функциона
льных магнитных
наноматериалов, их структура,
физические свойства, методы синтеза
и исследования,

применение
функциональных магнитных
наноматериалов
.

1.Лабораторная работа
«Исследование
магнитоимпеданса аморфных
магнитомягких проволок»
(4час.)






Тема3 (
4час.
)

Магнитотверд
ые материалы
и их
функциональ
ные свойства

Основные характеристики
магнитотвердых магнитных
материалов и их классификация.


1.Лабораторная работа


«Исследование гистерезисных
свойств магнитных
материалов» (2час.)


Тема4
(4час)


Материалы
для
магнитной
записи

Основные характеристики материалов
для магнитной записи, материалы для
перпендикулярной магнитной записи

1.Лабораторная работа

«Изучение температурной
зависимости высокочастотного
импеданса
магнитомягких
материалов» (2час.)


8



Тема5

(2час.)

Магнитострик
ционные
магнитные
материалы


Ферромагнитные металлы

и сплавы,
ферриты, обладающие достаточно
большой магнитострикцией.
Использование магнитострикционных
материалов.

1.Лабораторная работа
Измерение магнитострикции
интерференционным методом»


Тема
6 (2час.)

Магнитные
материалы
специального
назначения

Материалы с коллосальным
магнетосопротивлением.
нанокристаллические материалы; с
гигантским магнитным
сопротивле
нием и колоссальным
эффектом Холла.
Магнитокерамические материалы.

Магнетокалорические материалы.
Магнитные материалы со
сверхпроводящими свойствами

1.Лабораторная работа
«Эффект Холла и его
применение для
исследования
магнитных полей соленоида и
катушек Гельмгольца» (2час.)


6.1. План самостоятельной работы студентов




не
д.

Количест
во

часов

Наименование
разделов и тем

Виды и формы самостоятельной работы

Раздел 1

Физические основы магнетизма

1
-
2




2

Тема 1
. Основные
фундаментальные
теории


Работа с лекционным материалом Составление
таблицы для систематизации материала.

Подготовка к выполнению лабораторной работы.

Составление
глоссария базовых магнитных
понятий


3

2

Тема 2

Характеристики
магнитных материалов

Подготовка к выполнению лабораторных работ, с
использованием методических указаний, обработка
результатов экспериментов, оформление отчетов


Работа с лекционным материалом


4

4

Раздел2 Магнитные материалы и их функциональные свойства

Тема1
Металлические
магнитомягкие
материалы

Оформление отчета и подготовка к защите по
лабораторной работе

Подготовка к
выполнению лабораторной работы.


Работа с лекционным материалом

5
-
6

6

Тема 2

Аморфные и
нанокристаллические
магнитомягкие
материалы

Подготовка к выполнению лабораторных работ,
с
использованием методических указаний, обработка
результатов экспериментов, оформление отчетов


Работа с лекционным материалом

7
-
8

2

Тема3
Магнитотвердые
материалы и их
функциональные
свойства

Самостоятельное изучение отдельных тем с
использова
нием методических указаний по
разделам лекционного курса

9
-
10

2

Тема 4

Материалы для
магнитной записи

Подготовка к выполнению лабораторных работ, с
использованием методических указаний, обработка
результатов экспериментов, оформление отчетов


Работа с лекционным материалом

11

2

Тема 5

Магнитострикционные
магнитные материалы

Подготовка к выполнению лабораторной работы.
Написание отчета



9

12

4

Тема 6

Магнитные
материалы
специального
назначения


Самостоятельная работа с конспектом лекций и др.
источниками по теме. Подготовка к сдаче зачета





Итоговая форма контроля
-

зачет


6.2.
Методические указания по организации самостоятельной работы студентов

1.

Физический практикум

[Текст] : учеб. пособие / А. В. Семиров [и др.] ; Вост.
-
Сиб. гос. акад. образования.
-

Иркутск: Изд
-
во ВСГАО, 2012.
-

159 с. 5 экз.

2.

Семиров А.В., Павлова М.С.,

Ковалева Н.П., Кудрявцев В.О.,Моисеев А.А.,
Букреев Д.А.Глебова О.Д. и др Лабораторный физический практикум: Учебное
пособие.

Иркутск: Изд
-
во ФГБОУ ВПО «ВСГАО», 2014
-
176с.

1.

3 Гафнер А.Е., Глебова О.Д., Ковалева Н.П.,Кудрявцев В.О., Букреев
Д.А.,Моисеев А.
А. Практикум по функциональному материаловедению:
Учебное пособие.
-

Иркутск: Изд
-
во «Аспринт»,2016.


99с.

2.

/Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии [Текст] / А. И. Гусев .
-

2
-
е
изд., испр.
-

Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2009.
-

417 с.
-

Режим доступа: ЭБС
"
Руконт".
-

Неогранич. Доступ


7. Примерная тематика курсовых работ (проектов) (при наличии)
: курсовые работы в
учебном плане отсутствуют.


8. Учебно
-
методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля):


а) основная литература

1.

Боровик Е.С.

Лекции по магнетизму

[Текст] / Е. С. Боровик.
-

М. :
ФИЗМАТЛИТ, 2005.
-

510 с. 10 экз.

2.

Магнитные материалы

микро
-

и наноэлектроники [Текст] : учеб. пособие / А. Л.
Семенов [и др.] ; Иркут. гос. ун
-
т.
-

Иркутск : Изд
-
во ИГУ, 2012.
-

147 с. 1экз
.

3.

Чеченин Н.Г.
Магнитные наноструктуры и их применение

[Электронный
ресурс] : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. 010701 "Физика" /
Николай Гаврилович Чеченин.
-

ЭВК.
-

М. : Грант Виктория ТК, 2006.
-

167 с.
-

Режим доступа: Электронный читальн
ый зал "Библиотех".
Имеются экземпляры
в отделах:

всего 1

4.

/Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии [Текст] / А. И. Гусев .
-

2
-
е изд.,
испр.
-

Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2009.
-

417 с.
-

Режим доступа: ЭБС "Руконт".
-

Неогранич. доступ.



б) дополнитель
ная литература

1.

Кравченко, А. Ф.

Физические основы

функциональной электроники [Текст] : учеб.
пособие для студ. вузов / А. Ф. Кравченко ; Новосиб. гос. ун
-
т.
-

Новосибирск : Изд.
-
во
НГУ, 2000.
-

442 с. 3 экз.

2.

Мишин Д.Д.

Магнитные материалы

[Текст] : учеб.
пособие / Д. Д. Мишин.
-

2
-
е изд.,
перераб. и доп.
-

М. : Высш. шк., 1991.
-

384 с 10 экз.

3.

Преображенский, А. А.

Магнитные материалы

и элементы [Текст] / А. А.
Преображенский.
-

Изд.2
-
е, перераб. и доп.
-

М. : Высш. шк., 1976.
-

336 с.2экз.

4.

Гаврилюк А.А.
Магнитные материалы микроэлектроники [Текст] : учеб. пособие
/ А. А. Гаврилюк, Б. В. Гаврилюк ; Иркутский

государственный педагогический
университет (Иркутск).
-

Иркутск: ИГПУ, 2002. .1 экз.

5.

Магнетизм и магнитные

материалы [Текст] : Терминологический справ
очник / Отв.
ред. Ф.В. Лисовский.
-

М. : Вагриус, 1997
.
-

240 с. 1экз.


10


в) программное обеспечение

операционная система, Антивирусная программа, интернет
-
браузер, пакет офисных
программ.
Acrobat

Reader


г) базы данных, информационно
-
справочные и поисковые

системы

Электронные образовательные ресурсы:

-

Электронно
-
библиотечная система (ЭБС) "КнигаФонд" (
http://www.knigafund.ru/
).

-

Электронно
-
библиотечная система (ЭБС) "Издательство Лань" (
http://www.e.lanbook.com/
).

-

Электронная библиотека диссертаций Российской государственной библиотеки

(ЭБД РГБ)
(
www.diss.rsl.ru
).

-

Научная Электронная Библиотека
-

eLIBRARY.RU

(
http://elibrary.ru
).

-

Единое окно доступа к образовательным ресурсам

(
http://window.edu.ru/
).

-

Классика энциклопедий

(
http://www.biblioclub.ru/index.php?page=dicts
)

Журналы

1.

Успехи физических наук
http://ufn.ru/ru/


2.

Журнал технической физики
http://journals.ioffe.ru/jtf/


3.

Письма в Журнал техни
ческой физики
http://journals.ioffe.ru/pjtf/

4.

Физика твердого тела
http://journals.ioffe.ru/ftt/


5.

Физика и техника полупроводников
http://journals.ioffe.ru/ftp/



9. Материально
-
техническое обеспечение дисциплины (модуля):

Специальные помещения
:

-

учебная аудитория для проведения занятий лекционного и с
еминарского типа, групповых
и индивидуальных консультаций, текущег
о контроля и промежуточной аттестации
,
укомплектована специализированной учебной мебелью и техническими средствами обучения,
служащими для представления учебной информации большой аудитории. Экран на треноге;
Используется переносная мультимедийная техника:

Проектор, Ноутбук.

-
учебная лаборатория электродинамики и электрических измерений укомплектована
специализированной учебной мебелью и
и лабораторным оборудованием:

Модуль «Изучение явления взаимоиндукции»;

Модуль «Изучение гистерезиса ферромагнитных мате
риалов»;

Модуль «Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла»;

Установка «Методы создания и измерения магнитных полей»;

Автоматизированная установка «Исследование свойств магнитных материалов»

Мультиметр; Осциллографы;

Помещение
для самостоятельной работы
, оснащено компьютерной техникой с возможностью
подключения к сети "Интернет" и обеспечен доступ в электронную информационно
-
образовательную среду организации. Неограниченный доступ к сети Интернет.


10. Образовательные технологии:


п/п

Виды учебной работы

Образовательные технологии

1

Лекция

Вводная лекция, лекция
-
информация
(информационная),
лекция


обратной связи (лекция с
элементами дискуссии), интерактивная лекция
(лекция диалог),
лекция визуализация,
информационная лекция с элементами обратной
связи, проблемная лекция, лекция дискуссия, лекция
информация с элементами моделирования.

2

Лабораторные работы

Технология проблемного обучения

Информационно
-
коммуникационные
технологии


11

11.
Фонды оценочных средств для проведения текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации



Компетенция (этап
формирования)

Содержание компетенции

Оценочные средства

ОК
-
3

(первый этап)
-

способность
использовать
естественнонаучные и
математические знания
для ориентирования в
современном
информационном
пространстве


знает:




современные представления о
магнитных материалов и их
функциональных свойствах



физические основы технологии
получения магнитных изделий
функциональной электроники

умеет:




оценивать пределы
применимости классического
подхода
,
роль и важность
квантовых эффектов при
описании физических процессов в
магнитных элементах


функциональной электроники

владеет:




способностью использовать

знания, полученные в области
физики магнитных явлений для
ориентирования в современном
информационном пространстве








Письменный экспресс
-
опрос

в виде теста и контрольных
вопросов. Контрольные
вопросы для проведения
промежуточной аттестации и

контроля самостоятельной
работы


Вопросы для
допуска к
выполнению лабораторных
работ и защиты
лабораторных работ


СПК
-
1
(первый этап)
-

готовность к
применению
теоретических знаний
и практических
умений в
профессиональной
деятельности





знает:




современные представления о
магнитных материалов и их
функциональных свойствах

умеет:




обеспечивать технологическую и
конструктивную реализацию
магнитных материалов в приборах
и устройствах функциональной
электроники
;

владеет:




современными
методами
экспериментальных исследований
параметров и характеристик
магнитных материалов



навыками использования
полученной информации
для
решения проблем, возникающих в

Письменный экспресс
-
опрос

в
виде тестовых заданий,
Контрольные вопросы для
проведения промежуточной
аттестации и контроля
самостоятельной работы


Вопросы для
допуска к
выполнению лабораторных
работ и защиты
лабораторных работ



12

профессионально
-
педагогической
деятельности





ПК
-
1
(первый этап)
-


готовностью
реализовывать
об
разовательные
программы по учебным
предметам в
соответствии с
требованиями
образовательных
стандартов


знает:




сущность и структуру
образовательных программ по
физике магнитных явлений




умеет:




проектировать
образовательный
процесс с использованием
современных педагогических
технологий

владеет:




способами проектирования
основной образовательной
программы по дисциплине
«Магнитные материалы и их
функциональные свойства»

с
требованиями ФГОС



Письменный экспресс
-
опрос

в виде тестовых заданий..
Контрольные вопросы для
проведения промежуточной
аттестации и контроля
самостоятельной работы


Вопросы для
допуска к
выполнению лабораторных
работ и защиты
лабораторных работ



11.1.
Оценочные средства для проведения текущего контроля

Тестовые задания по материалам лекции

Тест 1

1.Вещество называется диамагнетиком, если…
а) поле внутри вещества усиливается
незначительно б) поле внутри вещества значительно усиливается по отношению к вне
шнему
полю в)поле внутри вещества не возникает в результате воздействия внешнего поля г) поле
внутри вещества равно внешнему полю д) магнитное поле в магнетике меньше, чем внешнее
поле


2.Вещество называется парамагнетиком, если…
а) магнитное поле в магнет
иках меньше, чем
внешнее поле в) поле внутри вещества усиливается незначительно г)поле внутри вещества
значительно усиливается по отношению к внешнему полю д) поле внутри вещества не
возникает в результате воздействия внешнего поля г)поле внутри вещества р
авно внешнему
полю

3.Вещество называется ферромагнетиком
а) магнитное поле в магнетиках меньше, чем
внешнее поле б) поле внутри вещества усиливается незначительно в) поле внутри вещества
значительно усиливается по отношению к внешнему полю г) поле вну
три вещества не
возникает в результате воздействия внешнего поля д) поле внутри вещества равно внешнему
полю


4.Область ферромагнетика с общим направлением магнитного момента называется…
а)
домен б) диполь в) ядро г) центр д) доменный центр

5.Что означ
ает слово гистерезис?
а) запаздывание б)замедление в)ускорение г)опережение д)
затухание


13


6.
Как направлен вектор магнитного момента относительно положительной нормали к
плоскости пробного контура?
а) разнонаправлены б) сонаправлены в) под углом 30 градус
ов
друг к другу г)перпендикулярны друг к другу

7.Чему равна магнитная индукция в любой точке магнитного поля проводника?
а)индукции
элементарного магнитного поля. б)алгебраической сумме индукций элементарных магнитных
полей. в) векторной сумме индукций эле
ментарных магнитных полей.г)разнице векторов
индукций элементарных магнитных полей.

8.Магнетики относятся к различным классам в зависимости от величины…
а)напряженности
магнитного поля б)магнитной проницаемости в)магнитной индукции г)удельной
проводимости
д)вектора намагниченности

9.По какому правилу определяют направление линий индукции магнитного поля тока

а)правилу Био
-
Савара б) правилу линий индукции в)направление линий произвольное
г)правилу буравчика

10.Существование магнитомеханических явлений было
доказано экспериментально:
а)Ампером б) Фарадеем и Эйнштейном в) Эйнштейном и де Хаасом г) Барнетом д) Кулоном

11. Как называется график зависимости индукции магнитного поля в веществе от
напряженности внешнего магнитного поля при его намагничивании и ра
змагничивании?

а)ферродинамическая кривая б) ферростатическая кривая в)петля гистерезиса г) линия
Столетова д ) кривая намагничивания

12.Какие вещества обладают ферромагнитными свойствами
а) никель б)некоторые
редкоземельные металлы, их сплавы и соединения в) все варианты ответов верны г)некоторые
полупроводниковые элементы и их соединения д)железо


13.Верно ли это утверждение: «величина спонтанной намагниченности исчезает в точке
Кюри»?
а) да, верно б)нет, не в
ерно в) есть случаи, когда величина спонтанной
намагниченности исчезает в точке Кюри, а есть, когда не исчезает г)нет правильных
вариантов ответа


Тест 2

1.По реакции на внешнее магнитное поле и характеру внутреннего магнитного упорядочения
все вещества
в природе можно подразделить на группы: а) диамагнетики, парамагнетики,
антипарамагнетики, ферромагнетики, антиферримагнетики. б) диамагнетики, парамагнетики,
ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики. в) диамагнетики, парамагнетики,
ферромаг
нетики, ферримагнетики и антиферримагнетики.г) магнетики, парамагнетики,
ферромагнетики, антиферромагнетики и ферримагнетики.


2.К ферромагнетикам относят вещества с :а) большой отрицательной магнитной
восприимчивостью, которая сильно зависит от напряженно
сти магнитного поля и
температуры. б) малой положительной магнитной восприимчивостью, которая не зависит от
напряженности магнитного поля и температуры.в) малой отрицательной магнитной
восприимчивостью, которая не зависит от напряженности магнитного поля и

температуры.г)
большой положительной магнитной восприимчивостью, которая сильно зависит от
напряженности магнитного поля и температуры.


14


3.Антиферромагнетиками являются вещества в которых а) ниже некоторой температуры
спонтанно возникает параллельная орие
нтация элементарных магнитных моментов
одинаковых атомов или ионов кристаллической решетки. б) ниже некоторой температуры
спонтанно возникает антипараллельная ориентация элементарных магнитных моментов
одинаковых атомов или ионов кристаллической решетки.
в) выше некоторой температуры
спонтанно возникает антипараллельная ориентация элементарных магнитных моментов
одинаковых атомов или ионов кристаллической решетки. г) выше некоторой температуры
спонтанно возникает параллельная ориентация элементарных магнит
ных моментов
одинаковых атомов или ионов кристаллической решетки.

4.Кферримагнетикам относят вещества: а) магнитные свойства, которых обусловлены
некомпенсированным антиферромагнетизмом б) магнитные свойства, которых обусловлены
некомпенсированным парамагн
етизмом. в) магнитные свойства, которых обусловлены
некомпенсированным диамагнетизмом. г) магнитные свойства, которых обусловлены
некомпенсированным ферромагнетизмом.

5.К магнитомягким относят магнитные материалы с: а) большой коэрцитивной силой и
высокой
магнитной проницаемостью. б) большой коэрцитивной силой и невысокой магнитной
проницаемостью. в) малой коэрцитивной силой и невысокой магнитной проницаемостью. г)
малой коэрцитивной силой и высокой магнитной проницаемостью.


6.К магнитотвердым относят магн
итные материалы с: а) малой коэрцитивной силой .б) очень
малой коэрцитивной силой. в) большой коэрцитивной силой.

7.Пермаллоями называют железоникелевые сплавы, обладающие: а) большой магнитной
проницаемостью в области слабых полей и очень маленькой коэрц
итивной силой. б). большой
магнитной проницаемостью в области сильных полей и очень маленькой коэрцитивной силой.
в) большой магнитной проницаемостью в области слабых полей и очень большой
коэрцитивной силой. г) большой магнитной проницаемостью в области с
ильных полей и
очень большой коэрцитивной силой.

8. Магнитный материал, используемый в переменных полях, должен иметь как можно
меньшие потери на перемагничивание, которые складываются из потерь на: а). гистерезис,
вихревые

токи и электрическое последействие. б) гистерезис, вихревые токи и магнитное
последействие. в) гистерезис, вихревые токи, магнитное и электрическое последействие. г)
гистерезис, вихревые потоки и магнитное последействие.

9
.Среди элементарных ферромагнетиков железо обладает наибольшей ___________

(индукцией насыщения)

10 Примеси слабо влияют на магнитные свойства железа, если их концентрация ниже предела
________________

(растворимости)

11. Свойства элементарного ферромагнет
ика
-

железа зависят от : а) содержания примесей,
размера зерен, наличия механических напряжений. б) содержания примесей, структуры
материала, наличия механических напряжений. в) содержания примесей, структуры
материала, размера зерен, наличия механических

напряжений. г) содержания примесей,
структуры материала, размера зерен, наличия электрических напряжений.


15

12.. Свойства стали, улучшаются за счет образования магнитной ________ при холодной
прокатке и последующего отжига в водороде.

(текстуры)

13. Эффекти
вное использование текстурованных сталей возможно лишь при такой
конструкции магнитопровода, при которой магнитный поток целиком проходит вдоль
направления ____________ намагничивания.

(легкого)

14. Магнитные свойства пермаллоев чувствительны к внешним ___
_________ напряжениям,
зависят от химического состава и наличия инородных примесей в сплаве.

(механическим)

15. Тройной сплав железа с кремнием и алюминием называют __________

(альсифером)

16. Ферриты представляют собой оксидные магнитные материалы, у кото
рых спонтанная
намагниченность доменов обусловлена некомпенсированным _____________

антиферромагнетизмом

17. Чтобы не было ухудшения магнитных характеристик, ферриты следует оберегать от
______________ нагрузок.

(механических)

18. Суммарные потери мощности в магнитодиэлектрике определяются потерями на:

а) гистерезис, электрическое последействие, вихревые токи и диэлектрическими потерями в
электроизоляционной связке. б) гистерезис, магнитное последействие, индукционные токи и
диэ
лектрическими потерями в электроизоляционной связке. в) гистерезис, магнитное
последействие, вихревые токи и электрическими потерями в изоляционной связке. г)
гистерезис, магнитное последействие, вихревые токи и диэлектрическими потерями в
электроизоляцион
ной связке.

19. Магнитные свойства магнитотвердых материалов зависят от кристаллографической и
магнитной ___

(текстуры)

20Явлением сверхпроводимости металлов называют: а) резкое уменьшение удельного
электрического сопротивления металла при температурах бл
изких к абсолютному нулю. б)
резкое уменьшение удельного электрического сопротивления металла при температурах
далеких от абсолютного нуля. в) резкое уменьшение удельного электрического сопротивления
металла при нулевых температурах.


16

21.
В
нешнее магнитное п
оле _____ в толщу сверхпроводника, затухая в тончайшем
поверхностном слое. а) частично проникает. в) слабо проникает. в). не проникает. г)
совершенно не проникает.

22..В поверхностном слое сверхпроводника при его внесении в магнитное поле возникает:

а) к
руговой незатухающий ток. б) круговой затухающий ток. в) незатухающий ток.г) круговой
ток.

23. Сверхпроводимость проводника может быть разрушена: а) внутренним магнитным полем
током, проходящим по сверхпроводнику. б) внешним магнитным полем и током, про
ходящим
по сверхпроводнику. в) магнитным полем и током, проходящим по сверхпроводнику. г)
внешним магнитным полем, проходящим по сверхпроводнику.

24.Сверхпроводимость никогда не наблюдается в __________ системах. а) ферромагнитных
или антиферромагнитных. б
) ферримагнитных и антиферромагнитных. в) ферромагнитных и
ферримагнитных. г) ферромагнитных и антиферромагнитных.


Оценка за тест проставляется по количеству набранных баллов (1 балл за правильный ответ в
каждом тестовом задании):

70
-
100% от максимально в
озможного количества баллов
-

зачет

Лабораторные работы

Вопросы для допуска к выполнению лабораторных работ

1.Цель работы.

2.Какое явление изучается в работе.

3.Какие законы изучаются в работе.

4.Какие физические величины определяются в работе.

5.Вывод рабочей формулы.

6.Порядок выполнения работ.

7.Методика проведения измерений.

8.Описание экспериментальной установки


Вопросы для защиты лабораторных работ

Для защиты лабораторных работ необходимо:

а) написать отчет

б) подготовить ответы на вопро
сы для самоконтроля, соответствующие «Вопросам к

зачету» по исследованным в лабораторной работе явлениям.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Название работы. 2. Цель работы. 3. Перечень приборов и
принадлежностей. 4.
Краткое описание прибора или рабочей установки. Методика эксперимента. 5.

Краткое
теоретическое введение с необходимыми рисунками и чертежами и основными
расчетными формулами. 6. Экспериментальная часть должна содержать номер и название

каждого задания; по необходимости: чертежи (схемы), таблицы измерений, графики,
выводы рабочих формул и т.д. Должно быть отображено полное выполнение каждого
задания. 7. Оценку точности измерений, расчет абсолютной и относительной
погрешностей, оценка вк
лада разных факторов в величину погрешности. 8. Выводы к
работе. Вывод должен исходить из цели лабораторной работы, содержать полученные вами
конкретные результаты с оценкой погрешностей и их анализ. Чтобы лабораторная работа
считалась зачтенной необходимо

выполнить ее, оформить отчет по лабораторной работе,

17

устно рассказать порядок ее выполнения и ответить на вопросы для самостоятельной
работы.



Шкала оценивания:
Оценка каждого критерия производится по пятибалльной шкале (от 5
до 2). Оценка 5 ставится при максимальном соответствии
критерию, оценка 2


при полном
несоответствии критерию. При получении оценки 2 за любой из критериев работа
считается незачтенной и требует повторной процедуры отчета


11.2. Оценочные средства для промежуточной аттестации:

Форма промежуточной аттестации


зачет


Список вопросов к зачету

1.

Магнитные свойства атома и основные типы магнитного состояния вещества

2.

Виды магнитного упорядочения в твердых телах
.

3.

Диамагнетизм. Парамагнетизм

4.

Теория ферромагнетизма Вейса.

5.

Доменная структура, доменные границы

6.

Основные статистические характеристики магнитных материалов

7.

Магнитная восприимчивость
.
Петля гистерезиса и ее параметры

8.

Способы определения статистических магнитных характеристик

9.

Теория кривой намагничивания

10.

Антиферромагнетизм и ферримагнетизм. Магнитные
резонансы

11.

Магнитная анизотропия, магнитострикция,
ΔЕ
-
эффект

12.

Динамические магнитные характкристики и способы их определения

13.

Магнитомягкие материалы

14.

Магнитожесткие материалы
.
Технология получения

Показатели (компетенции)

Критерии

Подготовка к лабораторной
работе (ОК
-
3, СПК
-
1)



работа с текстом лабораторной работы;



подготовка ответов на контрольные вопросы;



знакомство с ходом эксперимента;



вывод расчетных формул.

Выполнение лабораторной
работы (ОК
-
3, СПК
-
1
, ПК
-
1)



выбор необходимого оборудования и приборов;



самостоятельный и рациональный монтаж
экспериментальной установки;



определение режимов работы, обеспечивающих
правильные результаты;



соблюдение правил техники безопасности;



правильное и аккуратное выполнение записи в таблицах.

Оформление отчета по
лабо
раторной работе (
ОК
-
3,
СПК
-
1, ПК
-
1)



Выполнены требования к письменным отчетам по
лабораторным работам:




в отчете присутствует название работы, цель,
оборудование, описана и зарисована экспериментальная
установка, присутствуют экспериментальные данные и
вы
числения по ним, построены графики, сформулированы
выводы по работе,

проведен анализ погрешностей измерения

Работа с электронными

ресурсами (ПК
-
1)




способен работать с электронными ресурсами в рамках


профессиональной деятельности




умение систематизировать и структурировать материал




18

15.

Материалы для магнитной записи

16.

ПМД и ЦМД


структуры для запи
си информации

17.

Классические гальваномагнитные эффекты

18.

Эффект гигантского магнитоимпеданса
.

19.

Эффект гигантского магнитосопротивления
.

20.

Гранулированные композиты и сверхрешетки

21.

Магнитоэлектрический эффект
.

22.

Управляемые магнитным полем спин
-
туннельные переходы
.

23.

Д
атчики на эффекте Холла
.

24.

Датчики высокочастотного электромагнитного излучения

25.

Устройства на магнитоэлектрическом эффекте для возбуждения и приема
акустических колебаний
.

26.

Магнитострикционные линии задержки акустических сигналов



Шкала оценивания:
0 баллов


полное отсутствие критерия; 1 балл


частичное

выполнение критерия; 2 балла


полное выполнение критерия
Оценка
проставляется по
количеству набранных баллов: 60
-
100% от максимально возможного количества баллов


«зачет»

Менее 60%
-

«незачет»


Процедура оценивания результатов промежуточной аттестации:

Зачет сдается по билетам, каждый из которых содержит два вопроса из разных разделов. В
случае спорных вопросов, учитываются результаты текущего контроля


Документ составлен в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 44.03.05
Педагогическое образова
ние (с двумя профилями подготовки), утвержденного приказом
Минобрнауки РФ № 91 от 9.02.2016 г.


Автор программы _____

Глебова О.Д.,доцент


(Ф.И.О., должность)

Настоящая программа не может
быть воспроизведена ни в какой форме без
предварительного письменного разрешения кафедры
-
разработчика программы.




Показатели

Критерии

Ответы по вопросам
билета



содержание ответа соответствует поставленному вопросу



раскрываются наиболее значимые факты, научные
положения,



соблюдается логическую последовательность в изложении
материала

Ответы на
дополнительные вопросы



содержание от
вета соответствует поставленному вопросу



раскрываются наиболее значимые факты, научные
положения,



соблюдается логическую последовательность в изложении
материала


Приложенные файлы

  • pdf 29803160
    Размер файла: 726 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий