Técnicas Experimentais Avançadas na Matéria Condensada

Ano
1
Ano lectivo
2021-2022
Código
03005832
Área Científica
Física
Língua de Ensino
Português
Outras Línguas de Ensino
Inglês
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
3º Ciclo - Doutoramento

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos intermédios em Física da Matéria Condensada.

Métodos de Ensino

Os tópicos serão apresentados sob a forma de seminários sobre as várias técnicas analíticas. A aprendizagem é feita, sobretudo, em contexto de laboratório, onde os estudantes terão de realizar um conjunto de trabalhos práticos.  A maior parte do trabalho será realizado no laboratório TAIL- UC (Trace Analysis and Imaging Laboratory of the University of Coimbra), localizado no Departamento de Física, onde a maioria das técnicas analíticas estão disponíveis, bem como em outros laboratórios de investigação dos departamentos de Física e de Química da UC.

Resultados de Aprendizagem

Esta unidade curricular visa a aprendizagem de um conjunto de técnicas experimentais avançadas na Matéria Condensada e o desenvolvimento de competências instrumentais nesta área, incluindo os métodos de preparação de amostras e as técnicas laboratoriais analíticas mais comuns na investigação experimental em Física da Matéria Condensada (caraterização das propriedades estruturais, eléctricas, ópticas, e magnéticas de materiais). Estas competências serão aprendidas em contexto de laboratório de investigação. O estudante deverá ser capaz, perante um problema concreto, de identificar as técnicas analíticas relevantes para a caracterização das propriedades do material relevantes para o problema em causa e conhecer as capacidades e também as limitações das técnicas analíticas mais comuns.

Estágio(s)

Não

Programa

Três módulos dos cinco seguintes, escolhidos pelo aluno, com o apoio do supervisor, e sujeitos a aprovação prévia:

Módulo A: Técnicas de Difracção
XRD (técnicas em monocristal, policristal ), SAXS, dispersão de neutrões e radiação de sincrotrão. Texturas e tensões residuais.

Módulo B: Técnicas de Interacções Hiperfinas
Espectroscopia Mossbauer, correlações angulares perturbadas (PAC) e muSR.

Módulo C: Técnicas Espectroscópicas
Espectroscopia VIS/UV, de infravermelho, RAMAN, XRF. Espectroscopia de massa, ressonância magnética nuclear (MNR) e ressonância de spin electrónico (EPR).

Módulo D:  Medidas de Transporte, Magnetização e Calorimetria
Fundamentos de criogenia. Medidas de susceptibilidade e magnetização (DC e AC). Resistividade e magnetoresistência, poder termoeléctrico e condutividade térmica. Calor específico. Calorimetria DSC e DSC/TG.

Módulo E: Microscopia
Microscopia óptica, electrónica (SEM e TEM), microscopia AFM/STM. Microscopia de infravermelho. Mapeamento XRF.

Docente(s) responsável(eis)

Maria Benilde Faria de Oliveira e Costa

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 100.0%

Bibliografia

Elements of Modern X-Ray Physics, J. Als-Nielsen, D. McMorrow, Wiley. ISBN: 0470973943

Modern electronic instrumentation and measurement techniques, Albert D. Helfrick, William D. Cooper, ISBN: 0135932947

Practical guide to ICP-MS: a tutorial for beginners, Robert Thomas, ISBN: 1466555432

Infrared Spectroscopy, fundamentals and applications, Barbara Stuart, ISBN 9780470854280

X-ray fluorescence spectroscopy and related techniques; an introduction, Eva Margui, Rene Van Grieken, ISBN: 9781606503911

Introduction to X-ray powder diffractometry, Ron Jenkins, Robert Snyder, ISBN: 0471513393

Atomic force microscopy, Peter Eaton, Paul West, ISBN: 9780199570454

The handbook of cryogenic engineering, J.G. Weisend, ISBN: 1560323329

Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis, Joseph Goldstein, Dale E. Newbury, David C. Joy and Charles E. Lyman, ISBN-10: 0306472929