11 《自旋电子学》教学大纲 课程名称 自旋电子学 课程代码 BS033002 课程英文名称 Spintronics 学时 32 学分 2 开课学期 秋 开课单位 物理学院 课程类型 非学位课 考核方式 □开卷考试 □闭卷考试 □考查√ 平时成绩占比： 60 % 期中成绩占比： % 期末考试占比： 40 % 教学目的与要求 《自旋电子学》为物理科学与技术学院“物理学”专业博士研究生的非学位课程。本课程在硕士 研究生相关课程的基础上，使学生了解目前自旋电子学研究领域中的各个重要研究方向及其进展， 并重点关注自旋电子学的关键材料探索、物理效应研究及其原理型器件的设计开发和实际应用。 本课程的教学目的是使学生掌握和了解下列内容：层间反铁磁耦合、巨磁电阻、隧穿磁电阻、半 金属、磁性半导体、拓扑绝缘体、自旋霍尔效应，电子自旋注入半导体及几种激烈竞争的存储技 术。本课程要求学生应具有固体物理、量子力学等基础知识，学生在学习过程中需阅读一定量的 自旋电子学方面的文献。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 1 序言-电子的电 荷与自旋 价值引领 不拘泥于旧的概念，科学的联系 不同事物，创造新的天地 知识传授 电子的电荷与自旋 3 面授 能力培养 了解自旋电子学的本源 2 自旋电子学的几 个重要发现 价值引领 创造性对待矛盾的两方面（比如 铁磁反铁磁），有机结合会产生 知识传授 6 面授 层间反铁磁耦合、巨磁电阻、 隧穿磁电阻半金属、磁性半导 能力培养 不同的效应中总结出自旋的作 用 3 电子自旋注入半 导体 价值引领 利用传统优势，引入新的活力 知识传授 电子自旋注入半导体 3 面授 能力培养 理解自旋注入的概念和难点 4 硬盘垂直磁存储 技术 价值引领 创造性的利用已有技术 知识传授 硬盘垂直磁存储技术 6 面授 能力培养 掌握垂直磁存储的技术特点
12 5 几种激烈竞争的 存储技术 价值引领 了解利用不同的技术特点 知识传授 几种激烈竞争的存储技术 6 面授 能力培养 了解不同存储技术 6 我们的研究工作 价值引领 有所继承，有所创新 知识传授 我们的研究工作 8 面授 能力培养 了解我们的仪器及运用 先修课程 1 固体物理 3 2 量子力学 4 教材 序 号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否自编 教材 1 自旋电子学导论 韩秀峰 科学出版社出版 9787030428 264 2015 否 2 参考资料（推荐书目） 序 号 书目名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否自编 书目 1 自旋电子学 翟宏如 科学出版社出版 9787030349 828 2013 否 2 参考资料（推荐文献） 序 号 文献名称 作者 期刊名称 卷期 号 页码 1 2 参考资料（推荐网站） 序 号 专题名称 网站网址 1 大纲撰写人（签字）：颜世申 培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：
13 《凝聚态物理前沿》教学大纲 课程名称 凝聚态物理前沿 课程代码 BS033003 课程英文名称 Frontiers in Condensed Matter Physics 学时 32 学分 2 开课学期 秋 开课单位 物理学院 课程类型 专业选修课 考核方式 □开卷考试 □闭卷考试 考查 平时成绩占比： 60 % 期中成绩占比： % 期末考试占比： 40 % 教学目的与要求 《凝聚态物理前沿》是物理学博士的专业选修课程之一，主要介绍当代凝聚态物理的发展现状、 前沿动态与热点方向等内容。 教学目的： (1)使学生了解凝聚态物理当前的发展现状和前沿问题，开拓研究思路，借鉴研究方法； (2)使学生了解凝聚态物理中的重要研究成果、与其它学科间的联系及其背后的一般性规律。 教学要求： 通过课程学习，深入了解凝聚态物理学的前沿发展方向、研究方法与重要成果。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 一 绪论 价值引领 了解凝聚态物理发展历史中的 一般性规律与研究范式 3 课堂讲授 知识传授 凝聚态物理发展历史与研究现 状概述 能力培养 透过学科历史掌握学科发展规 律 二 对称性、化学键 与能带 价值引领 理解物理与化学家对固体问题 的不同思考与研究方式 理解对称性在凝聚态物理研究 中的重要地位与作用 9 课堂讲授 实验教学 知识传授 固体中的化学键 固体能带理论 固体物理中的对称性 能力培养 掌握键与能带这两个研究固体 材料的不同途径及其关联；深 入理解对称性在凝聚态物理学 中的重要意义 三 相变与无序 价值引领 深入理解相变与无序在凝聚态 物理研究与应用中的重要价值 6 课堂讲授 实验教学
14 知识传授 朗道相变理论与相变问题的一 般规律 固体中的对称性破缺、杂质态 及相关研究 能力培养 了解相变问题的研究方法 四 强关联体系 价值引领 理解关联作用对凝聚态物理研 究思想与方法的影响 3 课堂讲授 实验教学 知识传授 Mott 绝缘体 磁性杂质体系 强关联体系实践中的处理方法 能力培养 了解强关联体系的研究思路与 方法 五 超导 价值引领 理解准粒子模型与思想在凝聚 态物理的应用 3 课堂讲授 知识传授 实验教学 超流与超导的唯象理论 Cooper 对与 Josephson 效应 超导问题在实践中的处理方法 能力培养 掌握超导问题的研究思路 六 拓扑材料 价值引领 了解拓扑学对新型材料研究的 启发与推动 6 课堂讲授 知识传授 实验教学 拓扑绝缘体与磁性拓扑材料 拓扑半金属与拓扑材料分类 能力培养 了解拓扑材料的研究方法 七 总结与展望 知识传授 学生介绍自己的研究方向 2 小组讨论 先修课程 1 量子力学（或 高等量子力学） 3 热力学与统计物理（或 大学物理） 2 固体物理学 （或 固体理论） 4 教材 序 号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否自编 教材 1 凝聚态物理学 冯端 金国钧 高等教育出 版社 7040127385 2003 否 2 参考资料（推荐书目） 序 号 书目名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否自编 书目 1 Principles of Condensed Matter P. M. Chaikin T. C. Lubensky Cambridge University 9780521794503 2001 否
15 Physics Press 2 Recent Advances in Condensed Matter Physics Jaron Finley Murphy Moore Publishing 9781639874750 2022 否 参考资料（推荐文献） 序 号 文献名称 作者 期刊名称 卷期 号 页码 1 2 参考资料（推荐网站） 序 号 专题名称 网站网址 1 毕尔巴鄂晶体学数据库 https://www.cryst.ehu.es/ 2 大纲撰写人（签字）：纪维霄 培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：