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PEM5137 - Introdução ao Magnetismo e Materiais Magnéticos

Docente Responsável

Carga Horária

Área de concentração

97135 - Magnetismo e Supercondutividade

Objetivos

Introduzir conceitos básicos sobre magnetismo para entendimento mais aprofundado de propriedades magnéticas de materiais que apresentam ordenamento magnético.

Justificativa

Aprofundar alguns conceitos importantes sobre magnetismo e materiais magnéticos para que alunos que trabalhem na obtenção e caracterização de microestrutura de materiais que apresentam ordenamento magnético (ferromagnéticos, ferrimagnéticos e antiferromagnéticos) poassam entender e relacionar as propriedades microestruturais e magnéticas dos materiais. Estes conceitos serão introduzidos a luz de teorias fenomenológicas e também alguns conceitos quânticos importantes, tendo em vista que o fenômeno do magnetismo é essencialmente quântico.

Conteúdo

1. Introdução
   1. Observações relacionadas a campos magnéticos
   2. Magnetismo e Correntes
   3. Tipos de Magnetismo
   4. Materiais Magnéticos para Aplicações
2. Magnetostática
   1. Campos e fatores de desmagnetização
   2. Curvas de Magnetização
   3. Energia Magnetostática e Termodinâmica
3. Fenomenologia Quântica e Clássica do Magnetismo
   1. Momentos: Angular Orbital e Spin
   2. Diamagnetismo Clássico
   3. Paramagnetismo Clássico
   4. Mecânica Quântica e Magnetismo
   5. Paramagnetismo e Diamagnetismo Quânticos
   6. Ferromagnetismo
4. Mecânica Quântica e Magnetismo
   1. Interação dipolar
   2. Interação de troca
   3. Teoria de Campo Molecular
   4. Super-exchange
   5. Dependência com a Temperatura em Ferrimagnéticos
   6. Metais
   7. Efeito Kondo
   8. Transições de fases quânticas - Heavy Fermions
5. Anisotropia Magnética
   1. Fenomenologia
   2. Origem Física
   3. Dependência com a Temperatura
6. Efeitos Magnetoelásticos
   1. Fenomenologia
   2. Contribuição Magnetoelástica para a Anisotropia
   3. Magnetostricção
   4. Efeito ΔE e efeitos magnetoelásticos inversos
   5. Dependência com a Temperatura
7. Domínios Magnéticos
   1. O princípio das configurações magnéticas ou a arte do compromisso
   2. Paredes de domínio
8. Tipos de Materiais Magnéticos
   1. Macios ou Doces
   2. Duros

Forma de Avaliação

A avaliação do curso será através de aplicação de no mínimo duas provas. A nota final é a média aritmética das notas das provas realizadas.

Referências bibliográficas

1. Robert C. O´Handley Modern Magnetic Materials: Principles and Applications, John Wiley and Sons, 2000.
2. Soshin Chikazumi, Physics of Magnetism, John Wiley and Sons Inc. NY, 1964.
3. Richard M. Bozorth, Ferromagnetism, IEEE Press, 1993.
4. S. Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press, 2001.
5. É. Du Trémolet de Lacheisserie, D. Gignoux, M. Schlenker, Magnetism Fundamentals, Springer, 2005.
6. Stephen Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press, 2001.