Prova de Materiais Elétricos e Magnéticos

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PROVA 1 - ENG406 MATERIAIS ELÉTRICOS E MAGNÉTICOS 04/04/2009 
Prof. Vitaly Esquerre 
Nome: _____________________________ 
 
Questão 1 – Conceitos Teóricos ( 4 pontos ) 
Faça os gráficos necessários e explique detalhadamente: 
a. Classificação dos Materiais 
b. Visualização dos Domínios Magnéticos. 
 
Questão 2 – Energias de Ligação ( 2 pontos ) 
Para o composto MgO, calcule a força de atração entre os íons Mg+2 e O-2 cujos centros encontram-se separados em uma 
distância igual a soma dos raios dos íons. Determine a energia de ligação de equilíbrio E0 (em eV) considere n=7 na 
equação de energia). Os raios dos íons Mg+2 e O-2 são: 0,078 nm e 0,132 nm. 
Faça um gráfico das energias de atração, repulsão, e líquida (em eV) no intervalo r = [ 2r0/3 , 3r0/2 ] 
 
Questão 3 – Estruturas Cristalinas ( 2 pontos ) 
O nitreto de gálio (GaN) é um material semicondutor utilizado em optoeletrônica, principalmente na fabricação do LED e 
do láser azul. O GaN pode ser sintetizado na estrutura cristalina conhecida como “wurtzite” que é similar a uma estrutura 
hexagonal compacta, porém com átomos adicionais no seu interior e também na estrutura cristalina cúbica denominada 
“zincblende”. Sabendo que os parâmetros de rede do cristal de GaN dependem da temperatura, determine a densidade 
volumétrica do GaN (em g/cm3), wurtzite e zincblende, em T=600K. Dados: AGa = 69,723 g/mol, AN = 14,006 g/mol. 
 
 
 
H. P. Maruska, J. J. Tietjen, The preparation and properties of vapor-deposited 
singlecrystal-line GaN, Applied Physics.Letters, vol. 15, no. 10, pp 327-329, 
novembro 1969 
 
 
Xiaowei Sun, Qifeng Chen, Yandong Chu, Chengwei Wang, The structural and 
thermodynamic properties of GaN at high pressures and high temperatures, 
Physica B, 368 (2005) 243–250 
 
Questão 4 – Materiais Magnéticos ( 2 pontos ) 
Projetar uma liga de CoFe, substituindo átomos de Fe por Co, que apresente uma magnetização de saturação 2,5% menor 
do que o valor de magnetização do ferro puro. Considere que a estrutura cristalina da liga continuará sendo CCC com as 
mesmas dimensões. Qual é a fração em peso de Co na liga? 
Dados do Co: A = 58,93 g/mol,  = 8,90 g/cm3, r = 0.125 nm, estrutura HCP e, 
Dados do Fe: A = 55,85 g/mol,  = 7,86 g/cm3, r = 0.124 nm e estrutura CCC. 
 
S. Kaya, “On the Magnetization of Single Crystals of Cobalt,” Sci. Rep. Tohoku Univ., 17, 1157 (1928). 
K. Honda and S. Kaya, “On the Magnetization of Single Crystals of Iron,” Sci. Rep. Tohoku Univ., 15, 721 (1926). 
S. Kaya, “On the Magnetization of Single Crystals of Nickel,” Sci. Rep. Tohoku Univ., 17, 639 (1928).