Física da Matéria Condensada

Conhecimentos de Base Recomendados

Análise Matemática I e II; Física Geral I e II; Fundamentos de Física Moderna; Mecânica Quântica.

Métodos de Ensino

Nas aulas teóricas serão apresentados os tópicos do programa, solicitando-se  a intervenção dos alunos, de modo a estimular o seu espírito crítico, a capacidade de compreender e de relacionar. Os alunos serão orientados na  resolução de problemas nas aulas teórico-práticas e as dúvidas esclarecidas através do diálogo entre alunos e destes com o docente. Os trabalhos laboratoriais serão realizados, por grupos de alunos previamente formados, com acompanhamento permanente de um docente, os alunos devem manter um 'logbook' atualizado e elaborar relatórios de trabalhos realizados.

Resultados de Aprendizagem

Competências de importância central:
Compreensão teórica dos fenómenos físicos;
Capacidade para resolver problemas;
Capacidades experimentais e laboratoriais;
Cultura geral aprofundada em Física.

Competências de importância secundária:
Capacidade para aprender e aprofundar conhecimentos de forma autónoma;
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia;
Conhecimentos de informática a aplicar no estudo da disciplina.

Competências genéricas a atingir:
Competência em análise e síntese;
Competência em comunicação oral (com especialistas ou com não especialistas na área) e escrita;
Competência em trabalho em grupo;
Competência em aprendizagem autónoma;
Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Estrutura cristalina de sólidos: descrição; célula unitária; elementos e operações de simetria, indices de Miller e coordenadas fracionárias.

2. Difração de raios X, neutrões e eletrões. Aspetos geométricos - lei de Bragg e equações de Laue - e físicos. Fator atómico de difração e fator de estrutura.

3. Defeitos em sólidos.

4. Dinâmica das redes cristalinas: modos de vibração e relações de dispersão

5. Propriedades térmicas dos sólidos: modelos para o cálculo de calor específico; condutividade térmica; expansão térmica da rede

6. Eletrões em sólidos: modelos de Drude, Sommerfeld e eletrões de Bloch. Estrutura de bandas. Metais, semicondutores e isoladores.

7. Introdução ao estudo de semicondutores.

8. Noções de magnetismo em sólidos: suscetibilidade diamagnética (cálculo exato) e paramagnética. Estruturas ferro, antiferro e ferrimagnéticas. Origem e tipos de interação de troca. Domínios magnéticos e ciclo de hiterese.     

Docente(s) responsável(eis)

Fernando Manuel Silva Nogueira

Métodos de Avaliação

Avaliação contínua
Trabalho laboratorial ou de campo: 25.0%
Duas frequências que substituem o exame final: 75.0%

Avaliação final
Trabalho laboratorial ou de campo: 25.0%
Exame: 75.0%

Bibliografia

Apontamentos da disciplina - M. Margarida R. R. Costa e Lourdes C. R. Andrade
Omar, M. A. (1975). Elementary Solid State Physics. Addison Wesley Publishing Co. ISBN 0-201-05482-5.
Kittel, Charles. (1971). Introduction to Solid State Physics. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-49021-0
Ashcroft, N. W. & Mermin, N. D. (1986). Solid State Physics. Holt, Rinrhartand Winston. ISBN 0-03-083993-9
Blundell, S. (2001). Magnetism in Condensed Matter. Oxford Master Series in Condensed Matter Physics, Oxford University Press. ISBN 0-19-850591-4.