Proposta de disciplina do PPGFis
FIP10604 Fı́sica da Matéria Condensada: Magnetismo
• Semestre: 2010/1
• Carga horária semanal: 4
• Créditos: 4
• Pré-requisitos: FIP00003 Mecânica Quântica
• Professor/Responsável: Gerardo Martı́nez
Súmula
Introdução ao magnetismo, campos e momentos magnéticos, interações magnéticas, de
spin-órbita, de troca, Zeeman, campo cristalino, transição de Mott, modelo de Hubbard,
magnetismo itinerante, ferromagnetismo, modelos de dupla troca, redes de Kondo, RKKY,
magnetismo em metais, transporte de spin, dinâmica da magnetização e processos ultrarápidos.
Objetivos
Desenvolver os temas do magnetismo atual, na visão das pesquisas mais recentes nesta
a341;ea, com enfoque teórico e experimental. Descrição dos problemas em aberto e dos
que são mais conhecidos. Formalizar conhecimento a nı́vel de pós-graduação usando os
conceitos da mecânica quântica.
Programa
1. Campos e momentos: unidades, simetrias, interação dos momentos magnéticos e campos
magnéticos, ondas eletromagnéticas polarizadas.
2. Interações magnéticas: troca, super-troca, dupla-troca, Zeeman, spin-órbita, ferromagnetismo de banda, teoria de Stoner, RKKY, anisotropia magnetocristalina, campo
cristalino. Óxidos de metais de transição.
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3. Transição de Mott e modelo de Hubbard: limite de banda, limite atômico, sub-bandas,
isolantes de Mott, ferromagnetismo de Nagaoka, modelo t-J, isolantes de transferência de
carga, magnetos de Heisenberg, ordem de Néel, aplicações.
4. Elétrons polarizados e raios-X no magnetismo: polarização de spin, analisadores de
spin e filtros, precessão de spin, absorção de spin, esfera de Poincaré. Polarização de
fótons, transmissão de fótons no material, formalismo de Poincaré, transmissão resonante,
XMCD, dicroismo circular magnético, anisotropia orbital, descrição de pequenos clusters,
nanodomı́nios magnéticos,
5. Sistemas correlacionados e de valência mista: redes de Kondo, modelo de Anderson,
sistemas de não-lı́quido de Fermi, separação de fases, stripes, fases inomogêneas em ferromagnetismo e antiferromagnetismo.
Método de Trabalho
Aulas expositivas, resolução de listas de exercı́cios.
Avaliação
3 avaliações escritas, preparação de seminários.
Bibliografia
J. Stöhr, H. C. Siegmann, Magnetism, From Fundamentals to Nanoscale Dynamics, Springer Series in SOLID-STATE SCIENCES, Berlin, 2006.
P. Fazekas, Lecture Notes on Electron Correlation and Magnetism, World Scientific, Singapore, 2003.
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