Всем привет!
Здесь публикую и обновляю список лекций с кратким описанием, чтобы вам было удобнее ориентироваться в курсе с его нестандартной нумерацией :) А также делюсь планами на будущие лекции.
Сам курс доступен в подборке тут на Дзен: https://dzen.ru/suite/4c07200c-6a15-402a-bf0a-9a8601607acb
а также на youtube: https://www.youtube.com/@MicromagNik
Вы всегда можете поддержать выход новых лекций или сказать просто "спасибо" своими донатами (https://dzen.ru/id/66afe2806d1ffe1951106f21?donate=true или кнопка "поддержать" внизу статьи)
Немного про нумерацию. Видео иногда имеют двойной номер. Это значит, что тема разбита на два видео теория+практика. Видео #0 является вводным и содержит основные источники информации (книги, видео, презентации). Также в некоторых лекциях появляются дополнительные источники, которые лучше раскрывают конкретный вопрос, на мой взгляд.
Курс по микромагнетизму с Николаем: что уже опубликовано на канале
Видео 0. Источники информации https://dzen.ru/video/watch/66afe3aa2ee1660a1866387d?share_to=link
Пилотная серия: о чем этот курс, какие источники информации были использованы, что будет дальше.
Видео 1. Масштабы в микромагнетизме и его место в магнетизме https://dzen.ru/video/watch/66be7af97cba693c2c1173c5?share_to=link
Когда и зачем появился микромагнетизм, что было раньше, где он сейчас, какие типичные масштабы пространства и времени в нем.
Видео 2. Практический микромагнетизм https://dzen.ru/video/watch/66e5f24c9494bc23bae862bb?share_to=link
Самая важная лекция по микромагнетизму. Рассказываю про подводные камни практических расчетов, даю обзор пакетов и подходов к микромагнитному моделированию, немного показываю виды уравнения Ландау-Лифшица, делюсь полезными ссылками и наработками в лаборатории, сравниваю реальную физику и компьютерную модель.
Видео 3.1. Магнитный гистерезис, теория https://dzen.ru/video/watch/6727dc8c65fac5674314c379?share_to=link
Теоретически рассмотрена задача минимизации энергии магнитной частицы в монодоменном состоянии в модели Стонера-Вольфарта, получено выражение для поля коэрцитивности, качественно определены размеры частицы для устойчивого много-, моно-доменного и суперпарамагнитного состояний.
Видео 3.2. Гистерезис в Boris Spintronics https://dzen.ru/video/watch/6739fb9cf0d8a9558c77a242?share_to=link
Обзор программы Boris Spintronics и численный расчет гистерезиса для NIST Standart Problem 1
Видео 4.1 Доменные границы, теория https://dzen.ru/video/watch/6781095c7fb0192ead68cd17?share_to=link
В континуальном приближении микромагнетизма рассмотрено образование магнитных доменных границ в зависимости от соотношения параметров обмена и магнитной анизотропии, выведена формула для толщины доменных стенок типа Блоха и Нееля, выявлены условия возникновения того или иного типа в тонких магнитных пленках.
Видео 4.2. Практикум Доменные стенки в Boris Spintronics https://dzen.ru/video/watch/67bb8f6f0135093deabe8ff2?share_to=link
Практическое занятие в Boris Spintronics по моделированию магнитных доменных границ в тонкой ферромагнитной полоске. Учтены энергии обмена, магнитной анизотропии и размагничивания. Стабилизация доменной границы произведена двумя внешними магнитными диполями с соответствующими граничными условиями
Планы по курсу
В начале курса мы узнали, что в микромагнетизме есть два больших семейства задач - статические и динамические. За 4 темы удалось разобрать две основные статические задачи: про петлю гистерезиса (последовательность энергетических минимумов всей системы) и про распределение намагниченности между двумя доменами (локальная задача). Далее хочу пойти уже к динамическим задачам и ближе к спинтронике. Но очень хочу рассказать и про экспериментальные методики, так как сам занимаюсь экспериментальным оптомагнетизмом в лаборатории (даже видео про это есть: https://youtu.be/GVXVhPUw0X8). Итак, примерный план на будущее (нумерация предварительная и может измениться):
5.1. Методы наблюдения намагниченности и магнитных доменов. Про экспериментальные методики, или как увидеть невидимую намагниченность
5.2. Микромагнитное моделирование многодоменного состояния и его регистрации магнитной зондовой микроскопией с использованием оболочки Ubermag с пакетом OOMMF под капотом. Хочу расширить ваш набор инструментов для моделирования, особенно с учетом того, что Ubermag работает на Python, и поэтому автоматизация расчетов очень приятная. А если хочется, то под капот можно поставить mumax для работы на GPU (типа быстрее).
6.1. Ферромагнитный резонанс (ФМР), теория. Классическая динамическая задача, красивая теория Ландау и Лифшица, построенная на математических представлениях о симметрии, но отлично описывающая наш реальный мир.
6.2. Расчет ФМР в Boris Spintronics. Увидим прецессию намагниченности образца, помещенного целиком во внешнее переменное магнитное поле.
7.1. Спиновые волны, теория. Как распространяются магнитные колебания в пространстве, коротковолновый (обменные волны) и длинноволновый (магнитостатические) пределы.
7.2. Расчет спиновых волн и их дисперсии.
8.1. Введение в спинтронику. Рассмотрим (очень кратко) основные эффекты в спинтронике: спиновый ток, GMR, TMR, STT, STT-MRAM, SOT, SOT-MRAM, SHE, ISHE, Spin Pumping, спиновый эффект Зеебека.
8.2. Моделирование спинового тока в Boris Spintronics.
К этому моменту по планы у нас будет достаточно знаний для моделирования спинтронного осциллятора. Но я пока не придумал, конкретные лекции и названия к ним. Также в какой-то момент возможно захочется поговорить по скирмионы (hot topic сейчас), но это не точно
Вот такие планы. Пост буду обновлять по мере движения по курсу. Пишите в комментариях, как вам план, что добавить/убрать, какие инструменты моделирования хотелось бы разобрать.
С уважением,
ваш Николай :)