Materiais e Dispositivos Magnéticos

Código:

F4019

Sigla:

F4019

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2019/2020 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:F	5	Plano de Estudos Oficial.	1	-	6	49	162
MI:EF	17	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	4	-	6	49	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

• Realçar a enorme importância tecnológica dos materiais magnéticos.

• Perceber os conceitos básicos do magnetismo nos materiais, e os parâmetros / características relevantes para as aplicações.

• Recorrer ao uso sistemático do sistema SI no Magnetismo

• Conhecer as diferentes classes de materiais magnéticos convencionais e suas aplicações em engenharia.

• Introduzir a nova magneto-electrónica (Spintrónica). Multicamadas, válvulas de spin, junções de efeito túnel, dispositivos híbridos.

• Conhecer os novos materiais funcionais, princípios e potencialidades tecnológicas

•Dominar os conceitos básicos do magnetismo e dos dispositivos magnéticos.

Resultados de aprendizagem e competências

Obter formação avançada na área dos materiais magnéticos e dispositivos que permita aos estudantes aprender os principais conceitos subjacentes a esta área, e aplicá-los a diferentes dispositivos relevantes em aplicações.
O programa inclui uma introdução aos materiais magnéticos realçando os aspectos da Física da Matéria Condensada mais relevantes para a compreenção deste fenómeno cooperativo. 
O estudante reconhecerá os resultados principais da contribuição desta área para o desenvolvimento da Física, nomeadamente da mecânica quântica ou reltividade, sem as quais não podemos explicar os fenómenos magnéticos nos (nano)materiais.
O estudante será  capaz de usar as teorias de campo médio e de Landau para explicar fenómenos como ferromagnetismo, antiferromagnetismo e paramagnetismo.
Conhecerá as principais aplicações dos materiais e dispositivos magnéticos relevantes para áreas desde o magnetismo terrestre, motores electricos, refrigeração e outras áreas da energia, gravação magnética, etc. obtendo assim uma importante base de conhecimento para
dominar os conceitos básicos desta área.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Magnetismo nos materiais; síntese dos conceitos básicos. Origens microscópias do magnetismo; momentos magnéticos. Tipos de interacção entre momentos magnéticos; magnetismo cooperativo; Magnetização espontânea. Diversidade de estruturas magnéticas: PM, DM, FM, AFM, FERRI e helimagnetismo; Vidros de spin. Descrição no modelo de campo médio. Anisotropia magnética e suas origens. Transições de reorientação de spin. Materiais magnéticos e seus parâmetros. Magnetização técnica (parâmetros Tc, Ms, Ds, Hc, etc.). Domínios magnéticos, paredes, mobilidade. Efeitos desmagnetizantes. Ciclos histeréticos; parâmetros básicos; efeito da temperatura. Modelo de Stoner-Wohlfarth. Metais de transição, terras raras, óxidos e semicondutores magnéticos. Materiais magnéticos duros, macios e semi-duros. Propriedades magnéticas dos materiais supercondutores. Características básicas e potencialidades tecnológicas. Optimização e processamento de materiais magnéticos; o papel da micro e nanoestrutura. Materiais magnéticos convencionais e suas aplicações. Magnetos permanentes, electromagnetes.

Bibliografia Obrigatória

000011898. ISBN: 0-19-850591-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição dos assuntos nas aulas teóricas e sua discussão com os alunos. Resolução de problemas com os alunos. A resolução e apresentação de problemas por parte dos alunos nas aulas TP é valorizada. ´

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	55,00
Trabalho escrito	30,00
Trabalho prático ou de projeto	15,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	113,00
Frequência das aulas	49,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Presença em pelo menos 3/4 das aulas TP

Fórmula de cálculo da classificação final

i) Contínua, com resolução regular online ou na aula tP de exercícios  [15%].

ii) Realização e apresentação oral de um trabalho  no final do semestre [30%].

iii) Realização de exame final. [55%].

Melhoria de classificação

É possivel a melhoria da componente "Exame" (55%), através da repetição do exame final. As restantes componentes são mantidas.

Observações

Juri: 
João Pedro Esteves de Araújo
André Miguel trindade Pereira