Este curso pretende formar a los estudiantes en conceptos básicos del magnetismo, sus orígenes en materiales y los tipos de interacción que la causan. Adicionalmente, se pretende mostrar los modelos matemáticos que explican el origen de estas interacciones en sistemas híbridos y nano-estructuras. El curso está organizado en 4 partes: primero, una introducción, en la cual se repasarán los temas de los cursos de estado sólido y electromagnetismo, segundo, se hará un énfasis en los tipos de orden magnético con un tratamiento formal del magnetismo en sólidos, tercero, se expondrán los elementos básicos de transporte electrónico dependiente de espín (Espintrónica) y finalmente se hará una breve reseña de las técnicas de caracterización básicas (VSM, MFM, etc) y avanzadas (Neutrones polarizados, dicroismo, etc).
Temas:
Parte1: Magnetismo
Introducción, Origen del magnetismo y tipos de orden magnético, Magnetostática.
Magnetismo de electrones localizados: Diamagnetismo y Paramagnetismo.
Energía de Intercambio: Átomo de Helio, Molécula de Hidrógeno
Acoplamiento Espín-Orbita y Campo Cristalino.
Ferromagnetismo, Antiferromagnetismo y otros ordenes magnéticos. Modelos de campo medio. Sincrotrones y Magnetismo. Excitaciones colectivas: Magnones.
Excitaciones colectivas: Magnones II. Transiciones de fase y rompimiento de simetría.
Dominios magnéticos II, Modelo de Stoner-Wohlfarth para ferromagnetismo.
Magnetismo de electrones libres: Paramagnetismo de Pauli, Separación de bandas por espín
Magnetismo de electrones libres: Ondas de densidad de espín, Efecto Kondo, Modelo de Hubbard
Interacciones, Frustración, vidrios de espín y superparamagnetismo
Parte 2: Aplicaciones y métodos experimentales
Micromagnetismo, Dominios magnéticos e histéresis y Curvas de primer orden. OOMMF y Ubermag
Magnetismo a baja dimensionalidad: Películas delgadas y Nanopartículas.
Resonancia Magnética, EPR, FMR, RMN, Efecto Kerr.
Almacenamiento magnético y espintrónica. Skyrmions y magnetismo topológico