course specifications - Departamento de Física da Universidade de Coimbra

Importância central:

Conhecimentos aprofundados de física (física da matéria mole e materiais de baixa dimensão)
Compreensão teórica dos fenómenos físicos (incluindo os modelos estatísticos utilizados na interpretação das propriedades dos materiais supracitados e suas transições de fase)
Modelação e resolução de problemas específicos da área em questão

Importância secundária:

Capacidade de actualização
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia
Estar familiarizado com as fronteiras de investigação

Syllabus

Soft matter: forces, energy and time-scales. Intermolecular forces. Condensation and solidification.
Viscous, elastic and viscoelastic behaviour.
Liquids and glasses. Glass transition.
Phase transitions in soft matter. Classification.
Liquid mixtures. Free energy, phase diagrams, interfaces. Kinetics of phase separation.
Liquid-solid transition. Solidification and fusion. Nucleation.
Coloidal dispersions.
Coloidal particle in a liquid. Stokes law, brownian motion and diffusion.
Einstein equation. Forces between colloidal particles.
Polymeric materials.
Rubbers and viscoelastic behaviour.
Gels. Percolation model. Gelation theory . Flory-Stockmayer model. Liquid crystals. Nematic-isotopic transition. Defects. Electric and magnetic properties. Frederiks transition. liquid crystal displays.
Thermotropic and lyotropic liquid crystal polymers.
Supramolecular self-organisation. Micelles, vesicles and membranes.
Low-dimensional materials.

Prerequisites

Generic skills to reach

. Competence in analysis and synthesis;
. Computer Skills for the scope of the study;
. Competence to solve problems;
. Critical thinking;
. Competence in autonomous learning;
. Competence in oral and written communication;
. Creativity;
. Competence in applying theoretical knowledge in practice;
. Self-criticism and self-evaluation;
. Research skills;
(by decreasing order of importance)

Teaching hours per semester

lectures	30
laboratory classes	0
tutorial guidance	20
total of teaching hours	50

Assessment

Laboratory or field work	15 %
Problem solving	15 %
Synthesis work thesis	10 %
Exam	60 %

Bibliography of reference

Soft Condensed Matter Physics, Richard. A.L. Jones, Oxford University Press (2002).

Teaching method

As propriedades da matéria mole e os modelos estatísticos que descrevem estas propriedades serão apresentados aos alunos na forma de ensino expositivo, mas estes terão oportunidade de executar experiências em laboratório cobrindo alguns dos tópicos do programa.

Alguns modelos estatísticos relativos a propriedades dos materiais e suas transições de fase serão explorados do ponto de vista computacional. Será feita referência às vastas aplicações tecnológicas dos materiais estudados.

Os alunos deverão consultar bibliografia especializada sobre alguns dos tópicos cobertos pelo programa. Cada aluno desenvolverá um pequeno trabalho de síntese sobre um tópico da matéria.

Resources used

Meios computacionais disponíveis no Laboratório de Computação Avançada (LCA) do DF da UC; Laboratório de Física da Matéria Condensada.

print-version