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Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. Introdução
2. O Nascimento da Eletrônica
3. A Era da Eletrônica
4. A Relação entre a Eletrônica e a Física do
Estado Sólido
5. A Relação entre a Física do Estado Sólido e a Mecânica
Quântica
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
Eletrônica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
a) Comportamento macroscópico dos elétrons nos dispositivos.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Eletrônica
1. INTRODUÇÃO
Orbital s Orbital p
Orbital d
b) Comportamento microscópico dos elétrons nos dispositivos.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Eletrônica
1. INTRODUÇÃO
c) Dispositivos de retificação, amplificação e chaveamento de sinais elétricos.
Diodos
Transistores bipolares Transistor MOSFET em uma placa-mãe.
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Circuitos de Retificação
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
a) Retificação de Meia-Onda.
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Circuitos de Retificação
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
b) Retificação de Onda Completa.
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Circuitos de Amplificação
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
a) Transistor com Emissor Comum.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Circuitos de Amplificação
1. INTRODUÇÃO
b) Transistor com Base Comum.
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Circuito de Chaveamento
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
a) Circuito.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Circuito de Chaveamento
1. INTRODUÇÃO
b) Sinal de Saída.
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Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
a) ferramenta teórica para este tratamento microscópico;
b) modelo microscópico da Natureza;
c) projeto de novos dispositivos com propriedades inovadoras e surpreendentes;
d) desenvolvimento por engenheiros e cientistas de uma série de produtos e dispositivos largamente utilizados em nossos dias.
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Aplicações
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
Fotografia de um circuito integrado construído no Brasil, nos laboratórios da Escola Politécnica da USP em 1988.
a) Micro-eletrônica: CIRCUITOS INTEGRADOS.
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Aplicações
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
b) Opto-eletrônica: LASER DE DIODO.
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Aplicações
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. INTRODUÇÃO
c) Novos materiais: NANOTECNOLOGIA.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. Introdução
2. O Nascimento da Eletrônica
3. A Era da Eletrônica
4. A Relação entre a Eletrônica e a Física do
Estado Sólido
5. A Relação entre a Física do Estado Sólido e a Mecânica
Quântica
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
John Ambrose Fleming (1847-1945):
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
John Ambrose Fleming
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Thomas Alva Edison (1847-1931)
Emissão termoiônica,
descoberta por Edison em 1883.
Experimentos com o Efeito Edison (emissão termoiônica) ainda no século XIX.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
John Ambrose Fleming
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Em 1905 Fleming patenteou a válvula diodo.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Esquema de uma Válvula Diodo
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Filamento e uma placa metálica dentro de um bulbo de vidro, com muito do ar bombeado para fora para obter um vácuo parcial.
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Válvula Diodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Retificador converte um sinal AC em um sinal DC.
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Válvula Diodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Detector obtém sinal a partir de uma onda portadora modulada.
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Válvula Diodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Circuito de operação com fonte + válvula diodo.
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Válvula Diodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
pI I V
I: corrente elétrica que circula pela válvula
Vp : tensão de polarização da válvula.
Curva característica da válvula diodo.
Modelo físico de funcionamento.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
0
ˆS
qE n da
0
rE
Teorema
de Gauss
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
0 = 8,8510-12 C2/Nm2: permissividade elétrica do vácuo
q: quantidade de carga
: densidade de carga
Aplica-se a Lei de Gauss numa superfície gaussiana que envolve o cátodo e um ponto a uma distância x dele.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
V E dl
2
0
rV r
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
E V
Utiliza-se a definição de potencial eletrostático V.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2
20
d V x x
dx
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
22
2
d V xV r
dx
Considera-se o movimento dos elétrons como ocorrendo em apenas uma dimensão (direção x).
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2
20
d V x e n x
dx
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
x n x e
n: concentração de elétrons (número de elétrons por unidade de
volume).
Considera-se que os elétrons tenham carga elementar e = -1,610-19 C.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2
20
d V x J
dx v x
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
J e n x v x J: densidade de corrente de elétrons
(corrente elétrica por unidade de área).
J é constante, depende apenas do material do qual é feito o filamento
e da temperatura à qual ele é submetido.
v: velocidade dos elétrons.
Expressa-se a concentração de elétrons em termos da densidade de corrente J.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2
0 0
0 0
1
2 e
K x
U x
K x m v x
U x e V x
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
0 0 0E K x U x K x U x
K: energia cinética dos elétrons
U: energia potencial dos elétrons.
me = 9,110-31 kg : massa do elétron 1/ 2
2
e
ev x V x
m
Utiliza-se o Princípio da Conservação da Energia para determinar a velocidade no ponto x.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
1/ 22
1/ 22
02e
d V x m JV x
dx e
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Obtém-se uma equação diferencial que rege o movimento dos elétrons na válvula.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
bV x B x
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
B e b: constantes a serem determinadas.
Caso B e b existam, a solução proposta acima é ÚNICA (Teorema da Unicidade).
2
22
1 bd V xb b B x
dx
Propõe-se a seguinte solução para V(x):
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
1/ 2
2 1/ 2 / 2
0
12
b bem Jb b B x B x
e
42
2 3
bb b
Determinação de b.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
1/ 2
2 1/ 2 / 2
0
12
b bem Jb b B x B x
e
1/ 2
1/ 2
0
12em J
b b B Be
2/31/ 2
0
9.
4 2em J
Be
Determinação de B.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula Diodo
2/31/ 2
4 /3
0
9.
4 2em J
V x xe
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
x d pV Vd: distância entre o cátodo e o ânodo
Vp: tensão de polarização da válvula
Expressão final para V(x):
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Válvula DiodoCurva característica da válvula diodo:
1/ 2
3/ 202
4 2
9p pe
A eI V V
d m
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
d: distância entre o cátodo e o ânodo
A: área de seção transversal dos eletrodos da válvula
6 3/ 22
2,32 10p p
AI V V SI
d
IJ
A
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
3/ 2I VVálvula
Ideal
Válvulas reais 5U4 e 1V2
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
Lee DeForest (1873-1961)
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Desenvolveu a válvula triodo em 1906.
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Válvula Triodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Introdução de uma grade à válvula diodo, colocada entre o cátodo e o ânodo.
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Válvula Triodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Funcionamento da válvula triodo.
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Válvula Triodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Funcionamento da válvula triodo.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
Válvula Triodo
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Curvas características.
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Válvulas
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Desvantagens:
1) O seu tamanho a miniaturização dos dispositivos fica comprometida.
2) A sua fragilidade seu invólucro é feito de vidro.
3) Aquecimento em operação.
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Válvulas
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Desvantagens:
4) A vida curta, se comparada ao transistor.
5) A sua fabricação dispendiosa (baixa escala).
6) Dificuldades técnicas alto ruído e instabilidade em algumas faixas de freqüência (microondas).
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Válvulas
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Vantagens:
2) O transistor trabalha em uma faixa limitada de potência, enquanto que a válvula trabalha em potências desde W até milhares de W.
3) Vantagem técnica adicional desempenho é melhor em altas freqüências, se comparada com a de um transistor.
1) Uso em situações onde sejam necessárias maiores quantidades de potência.
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Válvulas
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Guglielmo Marconi John Logie Baird
Agradecimentos:
1) Projeto e desenvolvimento dos grandes sistemas de comunicação do século XX rádio (Guglielmo Marconi, em 1901) e TV (John Logie Baird, em 1926).
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Válvulas
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Composto por 17.468 válvulas, ocupava um galpão imenso. Processava apenas 5.000 adições, 357 multiplicações e 38 divisões por segundo, bem menos até do que uma calculadora de bolso atual, das mais simples.
2. O NASCIMENTO DA ELETRÔNICA
Agradecimentos:
Projeto e desenvolvimento do primeiro computador eletrônico (valvulado) ENIAC – ELECTRONIC NUMERICAL INTEGRATOR AND CALCULATOR, em 1946).
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. Introdução
2. O Nascimento da Eletrônica
3. A Era da Eletrônica
4. A Relação entre a Eletrônica e a Física do
Estado Sólido
5. A Relação entre a Física do Estado Sólido e a Mecânica
Quântica
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
Aspectos Históricos
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
Antes da 2a Guerra Mundial estudo de contatos retificadores para circuitos de rádio-comunicação.
Coesor de Branly
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
Aspectos Históricos
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
John Bardeen Walter Brattain
Descoberta do efeito transistor em 1948 por John Bardeen (1908-1991) e Walter Brattain (1902-1987).
Início de uma nova era, tanto na pesquisa em semicondutores como no desenvolvimento tecnológico.
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Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
Primeiro transistor utilizado por Bardeen e Brattain.
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Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
William Schockley
Configuração atual do transistor bipolar: contribuição de William Schockley (1910-1989).
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Efeito Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
1) “Triodo semicondutor” analogia à válvula triodo que apresentava a mesma característica de amplificação.
2) Transistor transfer resistor (transferência de corrente de um circuito a outro).
3) A descoberta do transistor ocorreu em Dezembro de 1947, e não em Junho de 1948; a divulgação das pesquisas foi retardada durante estes sete meses por problemas relativos à patente.
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Conseqüências
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
1) Repercussão não foi grandiosa não se discutia a substituição das válvulas pelos transistores.
2) Dispositivo construído por Bardeen e Brattain problemas com a estabilidade e reprodutibilidade dos contatos elétricos.
3) Shockley (Bell Labs - 1949) aperfeiçoou o transistor de contato de ponto utilizando materiais semicondutores que apresentavam dopagem (impurezas).
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O Funcionamento do Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
a) Uma corrente elétrica de controle é aplicada entre o emissor e a base.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
O Funcionamento do Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
b) Os elétrons são injetados na base através da junção com o emissor (devido a Vbe).
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
O Funcionamento do Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
c) Elétrons fluem através da junção com o coletor para o circuito externo (devido a Vce).
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O Funcionamento do Transistor
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
d) Quando a voltagem na base varia, a corrente elétrica no circuito externo varia proporcionalmente.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
Transistor, e a vida segue....
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
3. A ERA DA ELETRÔNICA
1) Bardeen, Brattain e Shockley Prêmio Nobel de Física (1956) pela descoberta e aperfeiçoamento do transistor.
2) Bardeen e Brattain continuaram seu trabalho na pesquisa básica da Física do Estado Sólido.
3) Shockley voltou-se para a indústria, criando a empresa Shockley Semiconductor Company, que posteriormente deu origem à Intel.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. Introdução
2. O Nascimento da Eletrônica
3. A Era da Eletrônica
4. A Relação entre a Eletrônica e a Física do
Estado Sólido
5. A Relação entre a Física do Estado Sólido e a Mecânica
Quântica
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
1) Antes do transistor, a eletrônica estava centrada na válvula, que é um dispositivo à vácuo.
2) Após a invenção do transistor houve uma ênfase no desenvolvimento de dispositivos de Estado Sólido.
3) Com isso, houve uma mudança no paradigma do desenvolvimento científico e tecnológico.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Antes do transistor 2a Guerra Mundial Bomba Atômica Tecnologia Nuclear.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Grande parte do financiamento à pesquisa foi destinado à compreensão da Física Nuclear....
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
E à construção de reatores nucleares...
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
Pensem nas crianças mudas telepáticas Pensem nas meninas cegas inexatas, Pensem nas mulheres rotas alteradas,
Pensem nas feridas como rosas cálidas, Mas não se esqueçam da rosa da rosa, Da rosa de Hiroxima a rosa hereditária, A rosa radioativa estúpida e inválida,
A rosa com cirrose a anti-rosa atômica, Sem cor nem perfume sem rosa sem nada.
Rosa de Hiroxima
Vinícius de Morais
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
E ..... ao desenvolvimento da bomba atômica Guerra Fria.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Após o transistor revolução da Eletrônica tecnologia em Novos Materiais.
a) Materiais metálicos: ligas metálicas leves.
b) Materiais cerâmicos: cerâmica de alto desempenho.
c) Materiais poliméricos: plásticos.
d) Materiais compósitos.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
1) Materiais Metálicos.
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ALUMINA
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
2) Materiais Cerâmicos.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
3) Materiais Poliméricos.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
4) Materiais Compósitos.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
O que estes materiais têm em comum?
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
1) Todos foram obtidos a partir de um melhor conhecimento da estrutura dos ÁTOMOS que os constituem.
2) Hegemonia da Física Atômica como base para a Física do Estado Sólido.
3) Necessidade de uma ferramenta teórica para melhor compreender o ÁTOMO MECÂNICA QUÂNTICA.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Evolução Histórica
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
1) Década de 1940 (1946) Invenção do TRANSISTOR.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Evolução Histórica
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Jack Kilby Robert Noyce
Fotografia do primeiro circuito
integrado (CI) fabricado pelas
Texas Instrument
Fotografia de um CI moderno.
2) Década de 1950 (1958, Jack Kilby e Robert Noyce, Texas Instrument) Miniaturização (Circuitos Integrados).
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Evolução Histórica
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Theodore Maiman
Esquema de funcionamento de um laser de rubi.
3) Década de 1960 Invenção do LASER (LASER de RUBI, por Theodore Maiman em 1960).
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Evolução Histórica
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Robert Hall
Comparação entre o tamanho de um laser de diodo e
uma moeda de US$ 0,05.
Laser de diodo de alta potência.
4) Década de 1960 Desenvolvimento do LASER DE DIODO (Robert Hall, 1962).
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
Uma pirâmide nada faraônica - Em crescimento por epitaxia por feixes moleculares (MBE – Molecular Beam Epitaxy), átomos de germânio auto-organizaram espontaneamente sobre uma base de silício para formar essa nanopirâmide.
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
5) Década de 1970 Desenvolvimento de novas tecnologias de obtenção de materiais eletrônicos.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
6) Década de 1980 Desenvolvimento da fibra óptica e a conseqüente nova área das telecomunicações.
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ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
Engenharia na escala atômica - Em 1990, 35 átomos de xenônio foram arranjados sobre uma superfície de níquel para compor o logotipo da IBM. Com manipulação nessa escala, moléculas podem ser fabricadas, ou modificadas, átomo por átomo.
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
7) Década de 1990 Controle sobre os átomos (Engenharia Atômica).
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Aspectos Históricos
Nanotubo de carbono - Folhas de arranjos hexagonais de átomos de carbono se enrolam para formar tubos longos, mas com diâmetro tipicamente entre 1 e 2 nanômetros. As extremidades, não mostradas na figura, são compostas de átomos em arranjo pentagonal. Essa surpreendente "macromolécula" é uma das vedetes da Nanociência & Nanotecnologia.
4. A RELAÇÃO ENTRE A ELETRÔNICA E A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
8) Década de 2000 Hegemonia da Nanociência e da Nanotecnologia.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
1. Introdução
2. O Nascimento da Eletrônica
3. A Era da Eletrônica
4. A Relação entre a Eletrônica e a Física do
Estado Sólido
5. A Relação entre a Física do Estado Sólido e a Mecânica
Quântica
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
De que são feitas as coisas?
5. A RELAÇÃO ENTRE A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO E A MECÂNICA QUÂNTICA
Modelo atômico de Thomson (pudim
de passas).Modelo atômico de Rutherford (modelo
planetário).
ÁTOMOS!!!!!!!!
O que é um ÁTOMO????
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
5. A RELAÇÃO ENTRE A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO E A MECÂNICA QUÂNTICA
Modelo atômico de Bohr.
Modelo quântico (orbitais atômicos)
Orbital s. Orbital p.
De que são feitas as coisas?
ÁTOMOS!!!!!!!!
O que é um ÁTOMO????
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Como os ÁTOMOS estão organizados?
5. A RELAÇÃO ENTRE A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO E A MECÂNICA QUÂNTICA
1) GÁS quase nenhuma interação entre os átomos.
Vapor d’água.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Como os ÁTOMOS estão organizados?
5. A RELAÇÃO ENTRE A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO E A MECÂNICA QUÂNTICA
2) LÍQUIDO pouca interação entre os átomos.
Água líquida.
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Como os ÁTOMOS estão organizados?
5. A RELAÇÃO ENTRE A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO E A MECÂNICA QUÂNTICA
3) SÓLIDO grande interação entre os átomos.
Água sólida (gelo).
Física Geral VI - Eletrônica e Mecânica Quântica
ELETRÔNICA E MECÂNICA QUÂNTICA
Como compreender os átomos para poder controlar as suas propriedades?
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4. A RELAÇÃO ENTRE A FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO E A MECÂNICA QUÂNTICA
MECÂNICA QUÂNTICA nele!