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.

      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

      URL Aula web
      CHIMICA FISICA 4
      https://smfc.aulaweb.unige.it/course/view.php?id=755
  • Chi
  • Come
    • 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.

      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..

  • Dove e quando
    • URL Aula web
      CHIMICA FISICA 4
      https://smfc.aulaweb.unige.it/course/view.php?id=755
      RICEVIMENTO STUDENTI
      Fabio Michele Canepa

      Il docente è a disposizione degli studenti tutti i giorni previo accordo sulla data e orario per posta elettronica.

      Appelli
      Data Ora Tipo Luogo Note
      16 febbraio 2018 9:00 Orale Genova
      8 giugno 2018 9:00 Orale Genova
      22 giugno 2018 9:00 Orale Genova
      13 luglio 2018 9:00 Orale Genova
      27 luglio 2018 9:00 Orale Genova
      13 settembre 2018 9:00 Orale Genova
  • Contatti