Disciplina Curricular
Métodos de Caracterização em Física de Estado Sólido MCFES
Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2017
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos sobre os princípios físicos e os métodos usados na caracterização de materiais, sobre as propriedades estruturais e funcionais dos materiais (metais, semicondutores, magnéticos, isoladores) e sobre as técnicas usadas na sua caracterização, em particular sobre as técnicas avançadas de imagem e mapeamento de superfícies, aplicadas na caracterização de filmes finos e nanoestruturas. PRÉ-REQUISITOS: Para alcançar os objetivos de aprendizagem esperados, os estudantes devem ter conhecimentos prévios de Física do Estado Sólido e de Física Experimental Avançada.
Programa
I. Revisão das propriedades estruturais e funcionais básicas dos materiais metálicos, semicondutores, magnéticos e isoladores. Física das superfícies e interfaces em filmes finos e nanoestruturas. II. Introdução às técnicas de caracterização de materiais, métodos e preparação de amostras. Introdução às tecnologias de vácuo. Descrição de infraestruturas especializadas. III. Princípios e técnicas de microscopia: ótica, eletrónica de varrimento e eletrónica de transmissão. IV. Caracterização elétrica de materiais: resistividade em geometrias arbitrárias e efeito de Hall. Propriedades elétricas à nanoescala. Resistência de contacto. Magnetoresistência. V. Caracterização ótica de materiais. Tecnologias e aplicações na caracterização das propriedades intrínsecas, tensões, impurezas e interfaces. VI. Caracterização magnética de materiais. Tecnologias e aplicação em filmes ultrafinos e nanoestruturas. Momento magnético, magnetização e estruturas de domínios magnéticos. VII. Caracterização de materiais com feixes de iões. Fundamentos de interações iões-sólido. Técnicas nucleares para análise de materiais: espetroscopia de Rutherford por iões retrodifundidos, canalização iónica em cristais e emissão de raios-X induzida por protões. Perfis de composição, estrutura atómica e interfaces. VIII. Caracterização de materiais com métodos de ressonância: imagiologia com ressonância magnética nuclear (NMR), espetroscopia NMR aplicada ao estado sólido. IX. Técnicas de caracterização de materiais em condições extremas de temperatura, pressão, frequência, campo magnético, vibração mecânica ou ruído eletromagnético. X. Sistemas de imagem para caracterização de filmes finos e nanoestruturas. Técnicas de varrimento com sonda, microscopia de força atómica, microscopia de força magnética.
Metodologia de avaliação
Relatórios das experiências laboratoriais (60%) e teste (40%)