Disciplina Curricular
Nanofísica Nan
Mestrado Bolonha em Física - 3_MFis 2018/19 a 2024/25
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Introdução dos principais conceitos em Nanofísica, e da forma como as propriedades de um material são alteradas com a redução da dimensão. Caracterização de alguns sistemas nanométricos com grande importância tecnológica. Compreensão de alguns efeitos apenas observáveis em sistemas nanométricos como o efeito de Hall quântico. O aluno deve entender a modificação das propriedades físicas nos sistemas nanométricos e a aplicabilidade destes sistemas em dispositivos.
Programa
1. Introdução: o âmbito da Nanofísica. 2. Conceitos básicos no estudo dos sólidos (Síntese). Formação de um sólido. Estados electrónicos. 3. Semicondutores e dispositivos 4. Sistema nano-estruturado 2d – Poço quântico - Realização experimental. Gás de electrões bidimensional. Transporte 2d versus transporte 3d 5. Superfícies e interfaces. Estados eletrónicos de superfície. 6. Sistema nano-estruturado 1d - Realização experimental. Sistema de electrões 1d. Transporte balístico - Fórmula de Landauer. Resistência de contacto. Centros dispersores e livre percurso médio. Conexão com o transporte difusivo. 7. Efeito do campo magnético nos estados electrónicos. Efeito Hall quântico 8. Coerência de fase - Transporte versus transmissão. Formalismo de Landauer-Büttiker. 9. Sistemas 0D - gota quântica num metal. Bloqueio de Coulomb. Transístor a 1 eletrão. 10. Sistemas 0D – agregados nanométricos. Propriedades ópticas 11. Nanopartículas magnéticas / Eletrónica de spin.
Métodos de ensino e avaliação
O ensino realiza-se através de aulas de exposição teóricas e aulas teorico-práticas para discussão de questões colocadas pelos alunos ou temas relacionados com os exercícios propostos. Em algumas aulas TP é proposto aos alunos a resolução individual de questões rápidas, sendo essas questões discutidas depois da sua resolução. Para consolidação dos temas apresentados os alunos devem resolver séries de problemas e ler alguns artigos como trabalho autónomo para além do estudo regular da matéria. A classificação final resulta da média pesada de três componentes na modalidade de avaliação periódica/contínua: Resolução de problemas curtos nas aulas práticas (30%);resolução de exercícios e discussão e análise de artigos propostos ou resolução de questões fora das aulas (40%);Teste escrito realizado no final do período de aulas (30%).