Описание:Кооперативные явления в твердых телах. Описание энергетических уровней электрона в многоэлектронном атоме. Квантовые числа. Химическая связь в кристалле. Атомная и молекулярная орбитали. Строение и свойства бинарных оксидов переходных металлов. Металлоксиды. Соединения со структурой перовскита, шпинели, рутила, граната.
Магнетизм в твердых телах. Магнитный момент электрона, оболочка многоэлектронного атома, результирующий магнитный момент. Правила Хунда. Основные типы магнитных состояний вещества. Парамагнетизм электронов проводимости (парамагнетизм Паули). Ферромагнетизм в металлах, критерий Стонера. Металлы из 3d или 4f элементов, взаимодействие электронов на оболочке иона и электронов проводимости. Экранировка Кондо. Магнетизм коллективизированных электронов.
Взаимодействия между магнитными моментами, некооперативный и кооперативный магнетизм. Иерархия обменных взаимодействий. Энергия магнитного взаимодействия, параметр обменного взаимодействия. Прямой обмен, суперобмен, двойной обмен, РККИ взаимодействие. Концепция локализованного магнетизма. Влияние кристаллического поля на магнитные ионы, эффект Яна-Теллера.
Магнитное упорядочение. Законы Кюри и Кюри-Вейсса. Формирование магнитного порядка, ферромагнитное упорядочение. Доменная структура ферромагнетика. Антиферромагнитное упорядочение. Спин флоп и спин-флип переходы. Ферримагнетизм. Взаимодействие магнитных подрешеток. Обращение намагниченности.
Квантовые модели Изинга и Гейзенберга для системы взаимодействующих спинов. Размерность спиновой системы в квантовых моделях. Точные решения задачи Изинга в одномерном и двумерном случаях. Эффекты ближнего и дальнего порядка. Низкоразмерные магнитные системы. Димеры и кластеры, спиновые цепочки и лестницы, двумерные магнитные системы. Различные механизмы формирования основного состояния в низкоразмерных металлооксидах. Системы со спиновой щелью. Спиновая жидкость и спиновый лед.