Disciplina Discipline PEM5137
Introdução ao Magnetismo e Materiais Magnéticos

Introduction to Magnetism and Magnetic Materials

Área de Concentração: 97134

Concentration area: 97134

Criação: 17/06/2024

Creation: 17/06/2024

Ativação: 17/06/2024

Activation: 17/06/2024

Nr. de Créditos: 12

Credits: 12

Carga Horária:

Workload:

Teórica

(por semana)

Theory

(weekly)

Prática

(por semana)

Practice

(weekly)

Estudos

(por semana)

Study

(weekly)

Duração Duration Total Total
8 0 4 15 semanas 15 weeks 180 horas 180 hours

Docentes Responsáveis:

Professors:

Cristina Bormio Nunes

Antonio Jefferson da Silva Machado

Objetivos:

Introduzir conceitos que envolvem o entendimento do fenômeno do magnetismo para entendimento mais aprofundado de propriedades magnéticas de materiais que apresentam ordenamento magnético

Objectives:

To introduce concepts that involve understanding the phenomenon of magnetism for a deeper comprehension of the magnetic properties of materials that have magnetic ordering.

Justificativa:

Aprofundar 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) possam entender como as propriedades micro e nano estruturais afetam as respostas Documento assinado digitalmente - Por favor verifique o HASH de autenticidade na página 12 desse documento. magnéticas destes. Estes conceitos serão introduzidos a luz de teorias fenomenológicas e alguns conceitos quânticos importantes, tendo em vista que o fenômeno do magnetismo é essencialmente quântico

Rationale:

Deepen important concepts about magnetism and magnetic materials so that students who work on obtaining and characterizing the Documento assinado digitalmente - Por favor verifique o HASH de autenticidade na página 12 desse documento. microstructure of materials that have magnetic ordering (ferromagnetic, ferrimagnetic and antiferromagnetic) can understand how micro and nano structural properties affect their magnetic responses. These concepts will be introduced in the light of phenomenological theories and some important quantum concepts, considering that the phenomenon of magnetism is essentially quantum.

Conteúdo:

1. Definições 1.1 Energia Magnetostática 1.2 Campos Magnéticos 1.3 Unidades do magnetismo 1.4 Momentos: Angular Orbital e Spin 1.5 Diamagnetismo Clássico 2. Teoria fenomenológica 2.1 Paramagnetismo Clássico 2.2 Paramagnetismo Quânticos 2.3 Teoria de campo molecular 2.4 Ferromagnetismo 2.5 Antiferromagnetismo 2.6 Ferrimagnetismo 3. Interações 3.1 Interação dipolar 3.2 Interação de Troca direta de Heisenberg 3.3 Interação de Troca Indireta em Metais 3.4 Interação Supertroca em materiais óxidos. 3.5 Interação Spin-órbita 3.6 Efeito Kondo 3.7 Transições de fases quânticas - Heavy Fermions 4. Anisotropia Magnética 4.1 Fenomenologia 4.2 Origem Física 5. Domínios Magnéticos 5.1 O princípio das configurações magnéticas ou a arte do compromisso 5.2 Paredes de domínio 6. Efeitos Magnetoelásticos 6.1 Fenomenologia 6.2 Contribuição Magnetoelástica para a Anisotropia 6.3 Magnetostricção 6.4 Efeito E e efeitos magnetoelásticos inversos

Content:

1. Definitions 1.1 Magnetostatic Energy 1.2 Magnetic Fields 1.3 Units of magnetism 1.4 Moments: Angular Orbital and Spin 1.5 Classical Diamagnetism 2. Phenomenological theory 2.1 Classical Paramagnetism 2.2 Quantum Paramagnetism 2.3 Molecular field theory 2.4 Ferromagnetism 2.5 Antiferromagnetism 2.6 Ferrimagnetism 3. Interactions 3.1 Dipolar interaction 3.2 Direct Heisenberg Exchange Interaction 3.3 Indirect Exchange Interaction in Metals 3.4 Superexchange Interaction in oxide materials. 3.5 Spin-orbit interaction 3.6 Kondo Effect 3.7 Quantum phase transitions - Heavy Fermions 4. Magnetic Anisotropy 4.1 Phenomenology 4.2 Physical Origin 5. Magnetic Domains 5.1 The principle of magnetic configurations or the art of compromise 5.2 Domain walls 6. Magnetoelastic Effects 6.1 Phenomenology 6.2 Magnetoelastic Contribution to Anisotropy 6.3 Magnetostriction 6.4 E effect and inverse magnetoelastic effects

Forma de Avaliação:

Serão aplicadas no mínimo duas avaliações que poderão ser provas ou listas de exercícios, com ou sem consulta. A nota final é a média aritmética das notas das avaliações realizadas.

Type of Assessment:

At least two assessments will be carried out, which may be tests or lists of exercises, with or without consultation. The final grade is the arithmetic average of the grades from the assessments carried out.

Bibliografia:

1) Robert C. O“HandIey 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, 2004. 5) É. Du Trémolet de Lacheisserie, D. Gignoux, M. Schlenker, Magnetism Fundamentals, Springer, 2005. 6) J. M. D. Coey – Magnetism and Magnetic Materials – Cambridge University Press, 2010.

Bibliography:

1) Robert C. O“HandIey 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, 2004. 5) É. Du Trémolet de Lacheisserie, D. Gignoux, M. Schlenker, Magnetism Fundamentals, Springer, 2005. 6) J. M. D. Coey – Magnetism and Magnetic Materials – Cambridge University Press, 2010

Tipo de oferecimento da disciplina:

Presencial

Class type:

Presencial