Superfluidez, Supercondutividade e Magnetismo

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos a nível básico de Física da Matéria Condensada.

Métodos de Ensino

Alguns dos tópicos serão abordados de forma expositiva, outros serão propostos ao estudante para desenvolvimento autónomo, após uma breve introdução nas aulas.

Os alunos farão um conjunto de trabalhos laboratoriais na área, tais como: medida da suscetibilidade magnética de sais paramagnéticos e do seu momento efectivo; determinação da temperatura de Curie e medida do ciclo de histerese de um ferreamente; síntese e caracterização das propriedades eléctricas e magnéticas de um supercondutor de alta temperatura, etc.

Resultados de Aprendizagem

Objetivos específicos:
Conhecimentos aprofundados de física nos seguintes tópicos do programa: condensados de Bose-Einstein, superfluidez, supercondutividade, magnetismo e suas aplicações tecnológicas.

Compreensão teórica dos fenómenos físicos ao nível da descrição quântica destas propriedades da matéria.

Aplicação dos conhecimentos prévios (de Mecânica Quântica e Física Estatística) em novas situações, envolvendo temas do programa.

Modelação e resolução de problemas específicos da área em questão.

Outros objetivos e competências a desenvolver:
Desenvolvimento de raciocínio crítico, capacidade de estudo autónomo, capacidades laboratoriais no domínio da criogenia e da medição de propriedades eléctricas e magnéticas dos materiais.

Estágio(s)

Não

Programa

Condensados de Bose-Einstein.
Superfluidez.
Fluidos clássicos e quânticos.
Superfluidez do He(II).
Quantização do fluxo e vórtices.
Supercondutividade. Introdução histórica; comportamento básico (eléctrico, magnético e termodinâmico).
Supercondutividade do tipo I e II.
Modelo dos London.
Modelo de Ginzburg-Landau.
Teoria BCS da supercondutividade.
Supercondutividade e e superfluidez não convencionais.
Magnetismo.
Magnetismo em átomos isolados: diamagnetismo, paramagnetismo, regras de Hundt.
Campo cristalino.
Interacções magnéticas: interacção magnética dipolar, interacção de troca.
Ordem em estruturas magnéticas: ferromagnetismo, antiferromagnetismo e ferrimagnetismo. Modelo de Weiss-Néel.
Domínios magnéticos.
Magnetismo nos metais: paramagnetismo de Pauli e diamagnetismo de Landau.
Excitações magnéticas.
Efeito de Kondo e modelo de Hubbard.

Docente(s) responsável(eis)

Manuela Ramos Marques da Silva

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 10.0%
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Exame: 70.0%

Bibliografia

Superconductivity, superfluids and condensates, J.F. Annett, Oxford Univ. Press (2004).

Introduction to superconductivity, A.C. Rose-Innes and E.H.Rhoderic, Pergamon Press.

Magnetism in Condensed Matter, S. Blundell, Oxford. Univ. Press (2001).