CODICE 80280 ANNO ACCADEMICO 2022/2023 CFU 6 cfu anno 2 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI 9017 (LM-53) - GENOVA 6 cfu anno 1 SCIENZE CHIMICHE 9018 (LM-54) - GENOVA 6 cfu anno 1 SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI 11430 (LM SC.MAT.) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/02 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE Il corso Chimica Fisica dei Materiali Magnetici è un corso caratterizzante di indirizzo inorganico - chimico fisico)focalizzato sulla studio di aspetti teorici e sperimentali della chimica fisica dei materiali magnetici. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L’insegnamento 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. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Nell’ambito del corso di laurea di scienza e tecnologia dei materiali le competenze acquiste nel corso sono da ritenersi particolarmente adatti per il profilo Scienziato dei Materiali: Specialista nella Ricerca. Tuttavia la parte relativa alle applicazioni tecnologiche dei magneti permanenti fornisce delle competenze che risultano adatte anche al profilo Scienziato dei Materiali: Specialista nella Tecnologia. PREREQUISITI Risultano indispensabili le conoscenze acquisite nei corsi di Matematica, Fisica Generale; Chimica Generale MODALITA' DIDATTICHE Lezioni frontali Attività di laboratorio . La frequenza alle lezioni frontali è fortemente coinsiglita ed è ritenuta indispensabile per la frequenza del laboratorio PROGRAMMA/CONTENUTO 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. Verranno proposte due esercitazione pratiche di laboratorio legate allo studio delle proprietà magnetiche di materiali. Il programma dettagliato del corso verrà discuisso con gli studenti durante il corso. TESTI/BIBLIOGRAFIA S. Blundell, Magnetism in condensed matter. Oxford: Oxford Univesity Press, 2001. J.M.D. Coey, Magnetism and Magnetic Materials, Cambridge University Press, New York, 2010. D. Peddis, P. E. Jönsson, S. Laureti, and G. Varvaro, Magnetic interactions: A tool to modify the magnetic properties of materials based on nanoparticles, vol. 6. 2014. G. Muscas, N. Yaacoub, and D. Peddis, Novel Magnetic Nanostrucures Unique properties and applications. Amsterdam, Netherlands: Elsevier, 2019. DOCENTI E COMMISSIONI DAVIDE PEDDIS Ricevimento: Tutti i giorni su appuntamento Commissione d'esame DAVIDE PEDDIS (Presidente) SAWSSEN SLIMANI LEZIONI INIZIO LEZIONI Il calendario delle lezioni è pubblicato al link https://chimica.unige.it/didattica/orari_SC Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale 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 L'esame orale è condotto da due docenti di ruolo e ha una durata minima di 45 minuti. Oltre alla valutazione delle elementi di merito acquisiti durante il corso, l’esame orale ha come obiettivo la verifica della capacità di ragionamento dello studente e della sua abilità nella risoluzione di piccoli esercizi. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 02/02/2023 15:00 GENOVA Orale 16/02/2023 15:00 GENOVA Orale 22/06/2023 15:00 GENOVA Orale 06/07/2023 15:00 GENOVA Orale 20/07/2023 15:00 GENOVA Orale 07/09/2023 15:00 GENOVA Orale 21/09/2023 15:00 GENOVA Orale