Μαγνητικά Υλικά και Εφαρμογές


Κωδικός 3.5.3401.9
Εξάμηνο 9o
Ροή Η - Ηλεκτρονική-Κυκλώματα-Υλικά
Κατηγορία Κατ' επιλογήν υποχρεωτικό
Ώρες Διδασκαλίας - Ώρες Εργαστηρίου 2 - 1
Διδάσκοντες Ευάγγελος Χριστοφόρου, Κτενά Αφροδίτη

Περιγραφή

Εισαγωγή στο μαγνητισμό: βασικές αρχές μαγνητοστατικής, διαμαγνητισμός, παραμαγνητισμός. Η φερρομαγνητική δομή: κβαντική θεώρηση ατομικών μαγνητικών ροπών, αλληλεπίδραση μικρού και μεγάλου εύρους, ενεργειακό μοντέλο μαγνητικής δομής και εξάρτηση από το υλικό. Η διαδικασία μαγνήτισης: κίνηση μαγνητικών τοιχωμάτων και περιστροφή μαγνητικών περιοχών, παραμετρική εξάρτηση μαγνήτισης, κατηγορίες φερρομαγνητικών υλικών. Τα μαγνητικά φαινόμενα: επαγωγικά φαινόμενα, η μαγνητοσυστολή, φαινόμενα μαγνητο-μεταφοράς, μαγνητο-οπτικά φαινόμενα, άλλα μαγνητικά φαινόμενα. Τεχνικές μαγνητικού χαρακτηρισμού: μαγνητικός βρόχος υστέρησης, βρόχος μαγνητο-συστολής, βρόχος μαγνητο-εμπέδησης, βρόχος μαγνητο-οπτικής απόκρισης, παραμετρική εξάρτηση των μαγνητικών βρόχων. Μεταλλικά μαγνητικά κράματα: κλασσικά μαγνητικά υλικά Fe-Co-Ni, κράματα κλασσικών μαγνητικών υλικών, σκλήρυνση μαγνητικών ιδιοτήτων και μόνιμοι μαγνήτες. Μαγνητικά οξείδια: σπινέλια, φερίτες, ορθοφερρίτες, γρανάτες, μαγνητικοί ημιαγωγοί. Ειδικές κατηγορίες μαγνητικών υλικών: δισδιάστατα μαγνητικά υλικά, ταχέως ψυχόμενα μαγνητικά υλικά, μαγνητικές σκόνες. Υπεραγωγιμότητα και υπεραγώγιμα υλικά: βασική θεωρία υπεραγωγιμότητας, υπεραγώγιμα υλικά, υπεραγώγιμα φαινόμενα και διατάξεις. Αισθητήρες και μορφομετατροπείς: μηχανικοί αισθητήρες, αισθητήρες πεδίου, άλλοι αισθητήρες. Εγγραφή και ανάγνωση πληροφορίας: υλικά εγγραφής πληροφορίας, τεχνικές εγγραφής και ανάγνωσης πληροφορίας, NVRAMs. Ηλεκτρομηχανικά μαγνητικά συστήματα: μακροσκοπικά συστήματα, μικροσκοπικά συστήματα, εφαρμογές ηλεκτρομηχανικών μαγνητικών συστημάτων. Σχεδίαση νέων υλικών.

Εργαστήριο: Βρόχος μαγνήτισης, βρόχος μαγνητοσυστολής, βρόχος μαγνητοαντίστασης. Γραμμικός μεταβλητός διαφορικός μετασχηματιστής. Μαγνητόμετρα πύλης ροής (κλασσικά, ορθογωνικά, περιστρεφόμενου πεδίου). Μαγνητοεμπέδηση, γιγαντιαία μαγνητοεμπέδηση. Ανισοτροπική μαγνητοαντίσταση, γιγαντιαία μαγνητοαντίσταση. Μαγνητοσυστολικές γραμμές καθυστέρησης, εφαρμογές σε αισθητήρες. Μαγνητικός θόρυβος Barkhausen. Μαγνητική τεχνική μέτρησης του τανυστή τάσεων σε χάλυβες. Εγγραφή και ανάγνωση πληροφορίας, μη-πτητικές μνήμες. Μόνιμοι μαγνήτες και υπεραγώγιμα υλικά.