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CHIMICA FISICA 4

CODICE 80280
ANNO ACCADEMICO 2020/2021
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 9017 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI (LM-53) - GENOVA
  • 6 cfu al 2° anno di 9018 SCIENZE CHIMICHE (LM-54) - GENOVA
  • 6 cfu al 1° anno di 9018 SCIENZE CHIMICHE (LM-54) - GENOVA
  • 6 cfu al 1° anno di 9017 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI (LM-53) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/02
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Il corso è un corso caratterizzante di indirizzo (inorganico - chimico fisico) con aspetti teorici e aspetti pratici/sperimentali.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Il corso si prefigge lo scopo di portare lo studente alla conoscenza del comportamento di sistemi chimico-fisici sottoposti a campi magnetici. Sarà studiato l’effetto di un campo magnetico su un gas, su un liquido o soluzione, su un solido organico o inorganico. Saranno esaminati i principali materiali e composti che presentano attualmente una particolare rilevanza tecnologica e industriale: magneti permanenti, registrazione magnetica, acciai magnetici.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni frontali in Aula e esercitazioni di laboratorio

    Le lezioni verranno presentate tramite slides scaricabili (in formato PDF) da Aulaweb pima dell'inizio di ogni argomento.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Proprietà magnetiche

    Introduzione – unità di misura nel magnetismo. Sistema SI e sistema c.g.s.

    Origine del momento magnetico:  Momento magnetico orbitale e Momento magnetico di spin in meccanica quantistica.Stati fondamentali e Regole di Hund. Accoppiamenti (Russell-Saunders, jj).Diamagnetismo: Origine del diamagnetismo; Classificazione sostanze diamagnetiche; Legge di addittività di Pascal.  Paramagnetismo:Trattazione secondo la Teoria di Langevin; Trattazione secondo la meccanica quantistica (equazione di Boltzmann e funzione di Brillouin); Legge di Curie,Legge di Curie-Weiss.

    Magnetismo nei complessi dei metalli di transizione,Teoria del legame di valenza, Teoria del campo cristallino. Paramagnetismo degli elettroni di conduzione.

    I sistemi magnetici ordinati: Teoria di Weiss, Modello di Heisenberg, Modello a bande.

    Teoria RKKY  Ferromagnetismo: Modello di Stoner-Wohlfart, Aspetti fenomenologici.

    L’anisotropia magnetica. I domini magnetici. Il ciclo di isteresi.  Induzione di saturazione. Rimanenza. Campo coercitivo. Antiferromagnetismo: Teoria del Campo Molecolare, Le transizioni metamagnetiche: transizioni del primo e secondo ordine. Transizioni spin-flop. Transizioni spin-flip. Ferrimagnetismo: Dipendenza di M da T e H. la temperatura di compensazione.Teoria del Campo Molecolare nei sistemi ferrimagnetici.Magneti permanenti.  Superparamagnetismo: Teoria di Langevin applicata a particelle superparamagnetiche. Temperatura di blocking. Definizione di raggio critico della particella superparamagnetica. Magnetismo molecolare: Interazioni di scambio in sistemi di spin organici. Teoria di Blaney-Bowers.

    Studio di alcuni aspetti tecnologici del magnetismo

    magneti hard, soft, acciai magnetici

     

    Parte pratica:

    Misura a temperatura ambiente di un complesso di un metallo di transizione

    Misura di suscettività magnetica a.c. su nanoparticelle magnetiche disperse in liquido.

    Misura tramite magnetometria SQUID di un magnete permanente commerciale

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    O'Handley Modern magnetic materials

    J.M.D.Coey Rare earth-iron permanent magnets

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    FABIO MICHELE CANEPA (Presidente)

    CRISTINA ARTINI

    DAVIDE PEDDIS (Presidente Supplente)

    MASSIMO OTTONELLI (Supplente)

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Dal 19 ottobre 2020 (secondo l'orario riportato sul sito http://www.chimica.unige.it/didattica/Home_SC  e/o  https://corsi.unige.it/9018  ) 

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    Esame Orale. L'esame ha durata di circa 1 ora e viene condotto alla presenza di due docenti del settore scientifico disciplinare.

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    Viene valutata sia la capacità di ragionamento dello studente sia la sua abilità di soluzione di problemi sperimentali sulla base delle conoscenze acquisite dall'insegnamento..

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    19/02/2021 14:30 GENOVA Orale
    18/06/2021 09:00 GENOVA Orale
    09/07/2021 09:00 GENOVA Orale
    27/07/2021 09:00 GENOVA Orale
    02/09/2021 09:00 GENOVA Orale
    09/09/2021 09:00 GENOVA Orale
    24/09/2021 09:00 GENOVA Orale