propriedades eléctricas e magnéticas dos materiais

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Propriedades Eléctricas e Magnéticas dos Materiais. Helena Veloso Cátia Martins José Nuno Joel Cunha José Rui. Física do Estado Sólido. Escola de Física 2006. Introdução. O que estuda a Física do Estado Sólido?. Gás. Líquido. Sólido. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Propriedades Elctricas e Magnticas dos Materiais Helena Veloso Ctia Martins Jos Nuno Joel Cunha Jos RuiFsica do Estado Slido Escola de Fsica 2006

  • IntroduoO que estuda a Fsica do Estado Slido?GsLquidoSlidoO que distingue um slido de um lquido ou um gs a distribuio dos tomos:tomos estticos ou que vibram ligeiramente em torno de posies fixas.Distncias entre quaisquer dois tomos sempre fixa.

  • Slidos O que os distingue?Slidos Amorfos

    Slidos Cristalinos slido no qual os tomos se distribuem desordenadamente. distncia relativa entre tomos e sempre bem divididos; invarincia de translao; clula unitria; classificam-se de acordo com a sua estrutura cristalina.

  • Transies de FaseConsiste numa alterao brusca de uma propriedade macroscpica com a variao de algum parmetro externo.Transio de Fase:Exemplos: Transio da gua lquida para gelo ou para vapor; Perda do Magnetismo de um man; Perda de Resistncia num Supercondutor; Polarizao espontnea num material ferroelctrico;

  • Supercondutores O que e como se mede uma resistncia? Como varia a temperatura nos supercondutores? O que h de especial nos supercondutores?

  • O que a Resistncia?Podemos usar a expresso Pinball para os electres: - Os tomos nos slidos no so estticos, executam pequenas vibraes, em torno da sua posio de equilbrio. - Os electres ao moverem-se, tentando percorrer o slido, embatem nos tomos (devido a essas vibraes), como a bola do jogo Pinball colide com os mecos

  • Como medir a Resistncia?Lei de Ohm: R=U/I Unidade de resistncia de um condutor. Neste caso substituindo a resistncia, pelo material a medir como por exemplo cristal, pode obter-se a diferena de potencial, originando assim uma corrente elctrica!!!

  • Como varia a temperatura em materiais condutores normais?- Na maioria dos materiais medida que a temperatura aumenta, a resistncia tambm de uma forma praticamente constante!T (K)

  • ... E em supercondutores?Porm, o mesmo no acontece com os supercondutores. Ao chegarem a uma dada temperatura (geralmente muito baixa e que depende dos constituintes dos materiais), estes sofrem uma descida brusca ficando a resistncia igual a zero.

  • A nossa experincia: supercondutividade no BiPbSrCaCuO

  • A nossa experincia: supercondutividade no BiPbSrCaCuO

  • A nossa experincia: supercondutividade no BiPbSrCaCuOTransio de fase:

    Ts ~ 112K (-161C)

    Grfico1

    0.01894

    0.01874

    0.01854

    0.01838

    0.01812

    0.0179

    0.01766

    0.01746

    0.01736

    0.01708

    0.01686

    0.01662

    0.01638

    0.01614

    0.0159

    0.01572

    0.01544

    0.01518

    0.01494

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    0.01444

    0.01416

    0.01398

    0.01368

    0.0134

    0.0131

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    0.01256

    0.01232

    0.01204

    0.0117

    0.01138

    0.01108

    0.01076

    0.01046

    0.0101

    0.00972

    0.00928

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    0.00824

    0.00764

    0.00644

    0.00398

    0.00142

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    0.00004

    R amostra (Ohm)

    T (Kelvin)

    R (Ohm)

    Resistncia do BiPbSrCaCuO

    Arrefecimento

    Corrente na amostra:0.05Ampere

    Resistencia de Protecao:100Ohm

    R termometro (Ohm)Vamostra (micro Volt)T (Kelvin)R amostra (Ohm)

    116947314.24158579560.01894

    114937309.07282613690.01874

    112927303.91190366920.01854

    110919298.75877480.01838

    108906293.61340239920.01812

    106895288.47575649480.01790

    104883283.34581496730.01766

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    100868273.1090.01736

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    92819252.72788363720.01638

    90807247.6520590.01614

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    80747222.39316160.01494

    78736217.3662021080.01472

    76722212.34785108840.01444

    74708207.33828761850.01416

    72699202.33770974920.01398

    70684197.34633520.01368

    68670192.36440205360.01340

    66655187.39216945160.01310

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    62628177.47795190920.01256

    60616172.53659680.01232

    58602167.60620328720.01204

    56585162.68714623080.01170

    54569157.77982571930.01138

    52554152.88466776520.01108

    50538148.0021250.01076

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    46505138.2768328260.01010

    44486133.43512802970.00972

    42464128.60812903720.00928

    40436123.7964320.00872

    39412121.39651641180.00824

    38382119.00066385840.00764

    37322116.60895763240.00644

    36199114.22148303720.00398

    35.571113.02935981380.00142

    352111.83832740940.00004

    34.52110.64839706210.00004

    332107.08533269690.00004

    322104.71567864520.00004

    312102.35071367070.00004

    30299.99053560.00004

    29297.63524442340.00004

    28295.2849423160.00004

    27292.93973365960.00004

    &C&A

    &CPage &P

    Arrefecimento

    Vamostra (micro Volt)

    R termometro (Ohm)

    V amostra (micro Volt)

    Resistncia do BiPbSrCaCuO

    Aquecimento

    R amostra (Ohm)

    T (Kelvin)

    R (Ohm)

    Resistncia do BiPbSrCaCuO

    Corrente na amostra:0.05Ampere

    Resistencia de Protecao:100Ohm

    R termometro (Ohm)Vamostra (micro Volt)T (Kelvin)R amostra (Ohm)

    25088.26502539060.00000

    26090.59972506440.00000

    30099.99053560.00000

    340109.45958014010.00000

    350111.83832740940.00000

    35.210112.31460875650.00020

    35.451112.79106570970.00102

    35.6142113.26769755030.00284

    35.8169113.74450356340.00338

    35.9191113.98297166210.00382

    36206114.22148303720.00412

    36.1226114.46003760030.00452

    36.2241114.6986352630.00482

    36.3255114.93727593750.00510

    36.4268115.17595953580.00536

    36.5281115.41468597030.00562

    36.6294115.65345515350.00588

    36.7303115.89226699830.00606

    36.8313116.13112141750.00626

    36.9323116.37001832440.00646

    37331116.60895763240.00662

    37.1338116.8479392550.00676

    37.2346117.0869631060.00692

    37.3353117.32602909940.00706

    37.4359117.56513714940.00718

    37.5364117.80428717040.00728

    37.6369118.0434790770.00738

    37.7373118.2827127840.00746

    37.8376118.52198820640.00752

    37.9382118.76130525940.00764

    38385119.00066385840.00770

    39412121.39651641180.00824

    39.5424122.59597145430.00848

    40432123.7964320.00864

    40.5441124.99788794790.00882

    41448126.20032932020.00896

    42461128.60812903720.00922

    43473131.0197537620.00946

    45492135.85417827810.00984

    46502138.2768328260.01004

    47512140.70302185110.01024

    48.2522143.61901859690.01044

    49.2532146.05274672090.01064

    52551152.88466776520.01102

    54568157.77982571930.01136

    57589165.14523329590.01178

    61619175.00592661730.01238

    64640182.42991828890.01280

    &C&A

    &CPage &P

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    R amostra (Ohm)

    T (Kelvin)

    R (Ohm)

    Resistncia do BiPbSrCaCuO

  • A nossa experincia: supercondutividade no BiPbSrCaCuOwww.chemsoc.org/exemplarchem/entries/igrant/bcstheory.html

    Resistncia nula

  • Algumas aplicaes dos supercondutoresComboios Maglev

    CERN

    Aparelhos de MRI (Medicina)

  • Efeito Piroelctrico O que ?Como medir a temperatura com o voltmetro?Estudo do efeito piroelctrico no TGSEfeito PiezoelctricoAplicaes prticas

    Piroelctricos

  • Nalguns cristais anisotrpicos geram-se dipolos elctricos espontneos. Isto faz com que cargas de sinal oposto se acumulem em faces opostas, criando uma d.d.p. entre essas faces.Com a variao de temperatura a orientao desses dipolos vai-se alterando, produzindo uma variao da carga com a temperatura. Ou seja, funciona como uma pilha!Efeito Piroelctrico O que ?

  • Demonstrao prtica (TGS)(Tambm funciona com um cristal de turmalina.)

  • Como medir a temperatura com um voltmetro?

  • Demonstrao prtica (Efeito Pltier)1234

  • Estudo do efeito piroelctrico no TGS(Sulfato de triglicina)

  • A Montagem ExperimentalAMOSTRA

  • Corrente Piroelctrica em funo da TemperaturaTransio de fase: Tc = 323K = 50CValor Esperado: 49C

  • Aplicaes prticas

    Sensores trmicos

    Cmaras de viso nocturna

    Um efeito anlogo ao efeito piroelctrico e o efeito piezoelctrico

  • Efeito Piezoelctrico

  • Obrigado...... Por no adormecerem!!!!!!!!!

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