Sumários

T20 - Modelo de fermiões livres aplicado aos electrões de condução de um metal

8 Abril 2019, 12:00 • Maria Margarida Cruz

Modelo de Sommerfeld, continuação: condições fronteira no espaço k; vector de onda de Fermi, energia de Fermi e temperatura de Fermi. Densidade de estados em energia. Cálculo do nº total de electrões e da energia média por electrão no modelo de electrões livres. A função de distribuição de Fermi Dirac e a sua dependância com a temperatura. Os electrões de comndução de um metal como um gás degenerado de fermiões. Determinação qualitativa da contribuição para a capacidade calorífica dos electrões de condução. Cálculo da capacidade calorífica  electrónica usando a a forma da variação da distribuição dos electrões com a temperatura.

T19 - Estados electrónicos em sólidos

4 Abril 2019, 09:30 • Maria Margarida Cruz

Condutividade eléctrica em metais. Descoberta do electrão e modelo de Drude - modelo clássico.
Electrões como partículas quânticas. Alteração dos estados electrónicos quando se aproximam dois átomos. Separação em electrões do "core" e electrões de valência. A formação de bandas electrónicas.
Aproximação de electrões independentes. Electrões na banda de condução como fermiões livres: modelo quântico de electrões livres (Sommerfeld). Confinamento dos electrões no sólido e condições fronteira. Princípio de exclusão de Pauli e esfera de Fermi.

T18 - Condutividade térmica dos materiais isolantes

2 Abril 2019, 12:00 • Maria Margarida Cruz

Condutividade térmica dos sólidos. Caso de transporte numa direcção de simetria (vector próprio do tensor) ou do material policristalino. Estado estacionário e aproximação de tempo de relaxação.
Termos de ordem 3 e 4 em termos de interacções entre fonões. Simetrias e equações de conservação no cristal. Processos normais e processos "umklapp".
Os processos umklapp como os únicos efectivos na degradação do transporte de energia. Dependência com a temperatura da condutividade térmica nos limites de baixa temperatura e temperatura elevada.

T17 - Expansão térmica e correcções anharmónicas.

1 Abril 2019, 12:00 • Maria Margarida Cruz

Insuficiência do modelo harmónico para explicar a dilatação térmica dos sólidos. Correcção anharmónica: introdução de termos de 3ªordem no desenvolvimento da energia de interacção entre pares de iões. Determinação da variação da distância de equilíbrio com a temperatura nesta aproximação. Insuficiência dos termos cúbicos para explicar os resultados experimentais a baixa temperatura. Introdução dos termos de ordem 4. Interpretação dos termos de ordem 3 e 4 como termos de interacções entre fonões.

Transporte de energia térmica nos sólidos. Fluxo de energia e tensor condutividade térmica. Condutividade térmica infinita do sólido harmónico.

T16 - Modelo de Debye e de Einstein. Relações de dispersão experimentais.

28 Março 2019, 09:30 • Maria Margarida Cruz

Modelo de Debye na região de temperaturas intermédias. Variação da temperatura de Debye para sólidos monoatómicos e diatómicos.Modelo de Einstein versus modelo de Debye. Adequação do modelo de Einstein para a descrição dos modos ópticos. Determinação experimental da relação de dispersão e comparação com o modelo de Debye. Explicação do aparecimento de picos na relação de dispersão.

Formulação geral para a densidade de estados.