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Questões

1. Câmera digital, CCD ou CMOS?

2. Sobre a lente selfoc?

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CCD e CMOS

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GRIN

Dissolver açucar em água quente. Logo após

algumas horas (~4) em repouso da solução de

água com açúcar (~500 gr de açúcar + 1lt de

água)...Vagarosamente adicionamos álcool(sem

provocar muita turbulência)...... Pronto para a

demonstração

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Grin = Gradient Index

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Noções sobre estado sólido

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Rede cristalina

Kittel, Charles “Introduction to solid state physics”. Biblioteca IFSC

http://www.chem.ox.ac.uk/icl/heyes/structure_of_solids/strucsol.html

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Características de planos numa rede

Densidade de átomos por plano

Relação de índices dos planos com a separação

8dispoptic 2012

Redes de Bravais

9dispoptic 2012

Rede cristalina = rede + base

10dispoptic 2012

Outra forma de representar

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Descrição de uma rede

R0 = R + m1a1 + m2a2 + m3a3

Vetores primitivos ai

Translação

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Célula unitária

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BCC

Film BCC

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CsCl

Cúbico simples ou cúbico de corpo centrado?

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FCC - Empacotamento fechado

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Cristais

O = OctaedroT = Tetraedro

Filme NaCl e CaF2

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NaCl

Qual é a base? NaCl

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Empacotamento fechado

Film HCP

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O que se sabia até então classicamente

Teorema da restrição cristalográfica: Simetria de rotação de 2da, 3ra, 4ta e

6ta ordem Simetria de translação

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Novas estruturasPremio Nobel de Química 1996

(1985)• Robert F. Curl, Jr., Rice

University, Houston, USA • Sir Harry W. Kroto FRS,

University of Sussex, Brighton,

UK • Richard E. Smalley, Rice

University, Houston, USA

Buckminster Fuller's Dome - Expo '67 Montreal Courtesy of B. Eggen (Univ. of Sussex)

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The Nobel Prize in Chemistry 1996 was awarded jointly to Robert F. Curl Jr., Sir Harold W. Kroto and Richard E. Smalley "for their

discovery of fullerenes".

Quasecristal: possui estrutura, mas não tem simetria de translação translação

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Outras estruturas

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Exemplo de fulereto

K3C60

Material com propriedades supercondutoras (Tc = 20 K)

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Uma situação importante para todos os efeitos na formação de uma estrutura cristalina

Raio atômico e raio iônico de alguns elementos em pm

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Prêmio Nobel de Química 2011

Dan Shechtman

The Nobel Prize in Chemistry 2011 was awarded to Dan

Shechtman "for the discovery of quasicrystals".

Modelo atômico de alumínio – paládio - manganês (Al-Pd-Mn)

superfície quase-cristalina.

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Quasicrystal Research: A film by Alexander Tuschinski - http://www.youtube.com/watch?v=wPyzSssNhFQ

LINK

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Como identificar a posição dos átomos?

28dispoptic 2012

Lei de Bragg

Sistema cristalino

Sistema cristalino imperfeito

Sistema amorfo

Lei de Bragg n l = 2d senq

qi = qf = q

nl = 2dsenq

d

n

sen

senk

kkq

kk

i

if

if

2

4

2

2

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Como identificar os planos de reflexão?

30dispoptic 2012

Índices de Miller

Especificação de um plano de átomos por um conjunto de números hkl

Intersecção x1y1z1 com sistema de eixos coordenados xyz

$ um número s tal que o produto de s vezes o recíproco das intersecções x1y1z1 dará o menor conjunto de números inteiros com a mesma proporção de 1/x1 1/y1 1/z1

Assim: h = s/x1 k = s/y1 l = s/z1

Muito útil para sistemas cúbicos

dispoptic 2012 31

Como está relacionada a rede direta com os índices de Miller ?

a

Plano 3x + y =a

y

x

dr

Intersecção com os eixos: 1/3 e 1/1

Índices de Miller: 1 3

Plano (13) Direção

normal ao plano: [31]

Eq. do plano:

21222

21

222

1

lkh

ad

zlykxhlkh

n

drn

alzkyhx

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Notação para famílias de planos e direções

família singular

planos {hkl} (hkl)

direções <uvw> [uvw]

Normal de um plano com índices (hkl) é [hkl] para sistema cúbico (não é geral)

2122

22

22

21

21

21

21

212121coswvuwvu

wwvvuu

222 lkh

ad

Ângulo q entre duas direções:

Distância d entre planos adjacentes com índices (hkl) é:

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Distribuição de densidade eletrônica

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Distribuição de densidade

eletrônica do NaCl

Na => 1s22s2p63s1

Cl => 1s22s2p63s2p5

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Outras ferramentas necessárias

36

Rede recíproca

Como descrever a morfologia de um cristal

Difração de Raios-X

Estrutura eletrônica

Definição de bandas

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Rede recíproca

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FCC – rede recíproca

dispoptic 2012 39

Hexagonal – rede recíproca

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Como é a contribuição para a intensidade das linhas do difratograma?

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Fator de estrutura

Espalhamento por um elétron

Espalhamento por um átomo

Espalhamento por uma célula

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Espalhamento por um elétron

O que estamos procurando?

Intensidade do feixe espalhado por um elétron

de carga e e massa m a uma distância r do

elétron e um ângulo a entre a direção de

espalhamento e a direção de aceleração do

elétron

J.J. Thomson [ref. Reitz & Milford, Melissinos]

Como é a intensidade num ponto P?

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média

Raios-X na direção Ox

Eq de Tomson para o espalhamento de um feixe de Raios-X por um elétron

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Espalhamento por um átomo

Fator de estrutura atômico

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Espalhamento por uma célula

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Exemplos:

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Elements of x-ray diffraction

B. D. CullityLocalização:

IFSC-F /548.83^C967e^2

ed.^e.4

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E como é em materiais não cristalinos?Radiografias de alta definição

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WILLIAM CONRAD ROENTGEN – Raio-X

Art of Roentgen's X-ray apparatus for imaging handFIRST X-RAY - 1895 - ANNA BERTHA ROENTGEN'S HAND

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Novas técnicas de imagem de R-X.Physics Today Julho 2000

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Temas

Jessica .– Apresentar como seriam os índices

de Miller para sistema hexagonal. Discutir a origem e identificação dos planos hkl

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....... Óptica de Raios-X

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