ENGENHEIRO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SETOR DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
PGMEC

EME 774 – CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS
TRIMESTRE: 2014-3
Professor: Adriano Scheid

Aluno: Kleber José Zanini Legnani

ESTUDO DIRIGIDO - PROPRIEDADES ELÉTRICAS DOS MATERIAIS

QUESTÕES:
1- Explique a diferença de condutividade elétrica para metais, cerâmicos e polímeros com base nas estruturas de bandas de energia.
Estruturas da Banda de energia nos sólidos:
• Considere um conjunto de N átomos. As distâncias de separação relativamente grandes, cada átomo é independente de todos os demais e tem os níveis de energia atômica e a configuração eletrônica que teria se estivesse isolado. Contudo, a medida que esses átomos se aproximam uns dos outros, as elétrons sentem a ação dos elétrons e núcleos dos átomos adjacentes ou são perturbadas por eles. Essa influência é tal que cada estado atômico distinto pode se dividir em uma série de estados eletrônicos proximamente espaçados no sólido para formar o que é conhecido por BANDA DE ENERGIA ELETRÔNICA;
• A extensão da divisão depende da separação interatômica e começa com as camadas eletrônicas mais externas, uma vez que elas são as primeiras a serem perturbadas quando os átomos coalescem;
• Dentro de cada banda, os estados de energia são discretos, embora a diferença de energia entre as estados adjacentes seja excessivamente pequena;
•Gráfico esquemático da energia eletrônica em função da separação interatômica para um agregado de 12 átomos (N = 12). Com a aproximação cada um dos estados atômicos 1s e 2s se dividem para formar uma banda de energia eletrônica que consiste em 12 estados. Cada estado de energia é capaz de acomodar dois elétrons que devem possuir spins com sentidos opostos; Figura 1.1- Gráfico esquemático da enegia eletrônica em função da separação interatômica para um agregado de 12 átomos (N=12).

• Bandas de energia eletrônica para um material solido formado