ACEF/1516/10802 — Guião para a auto-avaliação · A1.a. Outras Instituições de ensino...

12/23/2015 ACEF/1516/10802 — Guião para a auto-avaliação

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ACEF/1516/10802 — Guião para a auto-avaliação

Caracterização do ciclo de estudos.

A1. Instituição de ensino superior / Entidade instituidora:Universidade De Aveiro

A1.a. Outras Instituições de ensino superior / Entidades instituidoras:

A2. Unidade(s) orgânica(s) (faculdade, escola, instituto, etc.):Universidade De Aveiro

A3. Ciclo de estudos:Física

A3. Study programme:Physics

A4. Grau:Mestre

A5. Publicação do plano de estudos em Diário da República (nº e data):Despacho nº 11815/2013

A6. Área científica predominante do ciclo de estudos:Física

A6. Main scientific area of the study programme:Physics

A7.1. Classificação da área principal do ciclo de estudos (3 dígitos), de acordo com a Portaria n.º 256/2005, de 16 deMarço (CNAEF):

441

A7.2. Classificação da área secundária do ciclo de estudos (3 dígitos), de acordo com a Portaria n.º 256/2005, de 16de Março (CNAEF), se aplicável:

<sem resposta>

A7.3. Classificação de outra área secundária do ciclo de estudos (3 dígitos), de acordo com a Portaria n.º 256/2005,de 16 de Março (CNAEF), se aplicável:

<sem resposta>

A8. Número de créditos ECTS necessário à obtenção do grau:120

A9. Duração do ciclo de estudos (art.º 3 DL-74/2006, de 26 de Março):4 semestres

A9. Duration of the study programme (art.º 3 DL-74/2006, March 26th):4 semesters



A10. Número de vagas proposto:20

A11. Condições específicas de ingresso:Habilitações de acesso:- Podem candidatar-se os detentores de grau de licenciado ou equivalente legal em Física, Engenharia Física eáreas afins.- Os titulares de um grau académico superior estrangeiro nas áreas determinadas no ponto anterior conferidona sequência de um 1º ciclo de estudos organizado de acordo com os princípios do Processo de Bolonha porum Estado aderente a este processo.- Os titulares de um grau académico superior estrangeiro em Física, Engenharia Física e áreas afins que sejareconhecido como satisfazendo os objetivos do grau de licenciado pelo órgão científico e estatutariamentecompetente.

A11. Specific entry requirements:Entry qualifications:- Licenciatura level degree, or legal equivalent in Physics, Engineering Physics or similar areas- Foreign higher education degree in the areas indicated in the previous item awarded on completion of a 1stcycle study programme organised in accordance with the principles of the Bologna Process by a State adheringto this process.- Foreign higher education degree in the areas indicated in the first item recognised as satisfying the objectivesof the licenciatura degree by the scientifically and statutorily competent body.

A12. Ramos, opções, perfis...

Pergunta A12

A12. Percursos alternativos como ramos, opções, perfis, maior/menor, ou outras formas de organização depercursos alternativos em que o ciclo de estudos se estrutura (se aplicável):

Não

A12.1. Ramos, variantes, áreas de especialização do mestrado ou especialidades dodoutoramento (se aplicável)

A12.1. Ramos, opções, perfis, maior/menor, ou outras formas de organização de percursos alternativos em que ociclo de estudos se estrutura (se aplicável) / Branches, options, profiles, major/minor, or other forms oforganisation of alternative paths compatible with the structure of the study programme (if applicable)

Opções/Ramos/... (se aplicável): Options/Branches/... (if applicable):

<sem resposta>

A13. Estrutura curricular

Mapa I -

A13.1. Ciclo de Estudos:Física

A13.1. Study programme:Physics



A13.2. Grau:

Mestre

A13.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):<sem resposta>

A13.3. Branch, option, specialization area of the master or speciality of the PhD (if applicable):<no answer>

A13.4. Áreas científicas e créditos que devem ser reunidos para a obtenção do grau / Scientific areas and creditsthat must be obtained before a degree is awarded

Área Científica / Scientific AreaSigla /

Acronym

ECTS Obrigatórios /

Mandatory ECTS

ECTS Mínimos Optativos /

Minimum Optional ECTS*

Física/Physics F 90 12

Física ou Quimica ou Biologia or Bioquimica ou

Ciências e Engenharia de MateriaisF/Q/B/BQ/CEM 0 18

(2 Items) 90 30

A14. Plano de estudos

Mapa II - - 1º Ano/1º Semestre



A14.2. Grau:Mestre

A14.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):

A14.3. Branch, option, specialization area of the master or speciality of the PhD (if applicable):

A14.4. Ano/semestre/trimestre curricular:1º Ano/1º Semestre

A14.4. Curricular year/semester/trimester:1st Year/1st Semester

A14.5. Plano de estudos / Study plan

Unidades Curriculares / Curricular Units

Área Científica

/ Scientific

Area (1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho

/ Working

Hours (3)

Horas Contacto

/ Contact Hours

(4)

ECTS

Observações

/

Observations

(5)

Métodos Matemáticos e Computacionais da

Física/Mathematical and Computational

Methods in Physics

F Semestral 162 T/TP-15; PL-30 6

Complementos de Mecânica

Quântica/Complements of QuantumF Semestral 162 T/TP-45 6



Mechanics

Nanociências e

Nanotecnologias/Nanoscience and

Nanotechnology

F Semestral 162 T-45; TP-15 6

Temas Actuais de Física / Current Issues in

PhysicsF Semestral 162 T-45 6

Opção A / Option A F Semestral 162 N/A 6

Unidade

curricular

optativa

Relatividade Geral / General Relativity F Semestral 162 T/TP-45 6Opção A /

Option A

Otoeletrónica / Optoelectronics F Semestral 162 T/TP-30; PL-30 6Opção A /

Option A

Técnicas de Caracterização de Estruturas /

Structural Characterization TechniquesF Semestral 162 T/TP-30; PL-30 6

Opção A /

Option A

(8 Items)




A14.2. Grau:Mestre

A14.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):

A14.3. Branch, option, specialization area of the master or speciality of the PhD (if applicable):


A14.4. Curricular year/semester/trimester:1st Year/2nd Semester


Unidades Curriculares /

Curricular Units

Área Científica /

Scientific Area

(1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho /

Working Hours

(3)

Horas Contacto /

Contact Hours (4)ECTS

Observações

/

Observations

(5)

Tópicos Avançados I / Advanced

Topics IF Semestral 162 T-45 6

Nanodispositivos e Nanomagnetismo

/ Nanodevices and NanomagnetismF Semestral 162 T/TP-45 6

Opção B /Option B F Semestral 162 N/A 6

Unidade

Curricular

Optativa

Opção C /Option C F Semestral 162 N/A 6

Unidade

Curricular

Optativa

Opção D /Option D F/Q/BQ/B/CEM Semestral 162 N/A 6

Unidade

Curricular



Optativa

Complementos de Física Estatística F Semestral 162 T/TP-45 6

Opção B and C

/ Option B and

C

Sistemas Complexos e

DesordenadosF Semestral 162 T/TP-30; PL-30 6

Opção B and C

/ Option B and

C

Teoria Quântica de Campo /

Quantum Field TheoryF Semestral 162 T/TP-45 6

Opção D

/Option D

Ótica Quântica / Quantum Optics F Semestral 162 T/TP-45 6Opção D

/Option D

(9 Items)




A14.2. Grau:Mestre




A14.4. Curricular year/semester/trimester:2nd Year/1st Semester



Curricular Units

Área Científica /

Scientific Area (1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho /

Working Hours (3)

Horas Contacto /


Observações /

Observations

(5)

Tecnologias Quânticas

/Quantum TechnologiesF Semestral 162 T/TP-45 6

Dissertação/Projeto/Estágio -

Dissertation/Project/InternshipF Anual 432 OT-20 16

Temas e Problemas /Topics and

ProblemsF Semestral 54 S-15 2

Opção E /Option E F/Q/BQ/B/ CEM Semestral 162 N/A 6

Unidade

Curricular

Optativa

Tópicos Avançados II /

Advanced Topics IIF Semestral 162 T/TP-45 6

Opção E /Option

E

(5 Items)






A14.2. Grau:Mestre




A14.4. Curricular year/semester/trimester:2 Year/2 Semester



Curricular Units

Área Científica /

Scientific Area (1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho /

Working Hours (3)

Horas Contacto /


Observações /

Observations

(5)


Dissertation/Project/InternshipF Anual 810 OT-20 30

(1 Item)

Perguntas A15 a A16

A15. Regime de funcionamento:Diurno

A15.1. Se outro, especifique:<sem resposta>

A15.1. If other, specify:<no answer>

A16. Docente(s) responsável(eis) pela coordenação do ciclo de estudos (a(s) respetiva(s) Ficha(s) Curricular(es)deve(m) ser apresentada(s) no Mapa VIII)

Ricardo Assis Guimarães Dias

A17. Estágios e Períodos de Formação em Serviço

A17.1. Indicação dos locais de estágio e/ou formação em serviço



Mapa III - Protocolos de Cooperação

Mapa III

A17.1.1. Entidade onde os estudantes completam a sua formação:<sem resposta>

A17.1.2. Protocolo (PDF, máx. 150kB):<sem resposta>

Mapa IV. Mapas de distribuição de estudantes

A17.2. Mapa IV. Plano de distribuição dos estudantes pelos locais de estágio.(PDF, máx. 100kB)Documento com o planeamento da distribuição dos estudantes pelos locais de formação em serviço demonstrandoa adequação dos recursos disponíveis.

<sem resposta>

A17.3. Recursos próprios da Instituição para acompanhamento efetivo dos seus estudantesno período de estágio e/ou formação em serviço.

A17.3. Indicação dos recursos próprios da Instituição para o acompanhamento efetivo dos seus estudantes nosestágios e períodos de formação em serviço.

<sem resposta>

A17.3. Indication of the institution's own resources to effectively follow its students during the in-service trainingperiods.

<no answer>

A17.4. Orientadores cooperantes

A17.4.1. Normas para a avaliação e seleção dos elementos das Instituições de estágio responsáveis poracompanhar os estudantes (PDF, máx. 100kB).

A17.4.1. Normas para a avaliação e seleção dos elementos das Instituições de estágio responsáveis poracompanhar os estudantes (PDF, máx. 100kB)Documento com os mecanismos de avaliação e seleção dos monitores de estágio e formação em serviço,negociados entre a Instituição de ensino e as Instituições de formação em serviço.

<sem resposta>

Mapa V. Orientadores cooperantes de estágio e/ou formação em serviço (para ciclos de estudos de formação deprofessores).

Mapa V. Orientadores cooperantes de estágio e/ou formação em serviço (para ciclo de estudos de formação deprofessores) / Map V. External supervisors responsible for following the students’ activities (only for teachertraining study programmes)

Nome /

Name

Instituição ou estabelecimento

a que pertence / Institution

Categoria Profissional

/ Professional Title

Habilitação Profissional (1)/

Professional Qualifications (1)

Nº de anos de serviço /

No of working years

<sem resposta>

Pergunta A18 e A20



A18. Local onde o ciclo de estudos será ministrado:Universidade de Aveiro

A19. Regulamento de creditação de formação e experiência profissional (PDF, máx. 500kB):A19._A15._Desp_7047_2011_Regul_Credit_UA1.pdf

A20. Observações:

As Universidades de Aveiro, do Minho e do Porto assumiram no passado recente, a necessidade decooperação ao nível dos segundos ciclos de Física, com o objetivo de alargar o leque de opções disponíveispara os alunos das 3 universidades e também com o objetivo de racionalizar o esforço docente associado aosmestrados em Física das 3 universidades.

Com estes objetivos em vista, as 3 universidades estabeleceram um protocolo de colaboração no que respeitaà lecionação recíproca de unidades curriculares dos respectivos mestrados em física, em desenvolvimento dacooperação já existente na área da física no âmbito do Programa Doutoral MAP-Fis.Esta lecionação mútua de algumas unidades curriculares faz-se com recurso a sistemas de vídeo-conferência.

O leque de unidades curriculares partilhadas entre as 3 universidades está relativamente consolidado (poucasalterações ocorreram nos últimos anos) e este processo de acreditação do Mestrado em Física cria umaoportunidade para uma integração mais explicita destas unidades curriculares partilhadas no plano de estudosdo mestrado em Física da UA. Na secção 10 deste formulário, propõe-se uma reestruturação curricular comesse objetivo.Neste novo plano, há um reforço da componente teórica do mestrado, em particular, nas áreas da mecânicaQuântica Avançada, da Relatividade Geral e da Física Estatística e de Redes. A possibilidade do aluno realizar asua dissertação de natureza científica ou um projeto original em ambiente empresarial (estágio) é tambémcontemplada no plano proposto.

A20. Observations:

The Universities of Aveiro, Minho and Porto recognised in the recent past the need for cooperation betweensecond cycles of Physics, aiming to expand the range of options available to students from three universitiesand also in order to rationalize the teaching effort associated with master's degrees in physics of the threeuniversities.

With these goals in mind, the three universities have established a cooperation agreement concerning thereciprocal lecionação of courses of their master's degrees in physics, as a further step of cooperation besidesthe one already existing within the Doctoral Program MAP-Fis.This mutual teaching of some courses is done using video conferencing systems.

The range of shared courses is relatively consolidated (few changes have occurred in recent years) and thisaccreditation process of the Master in physics creates an opportunity for a more explicit integration of sharedcourses in the master's study program. In Section 10 of this form, we propose a restructuring curriculum forthis purpose.In the new degree program, there is a strengthening of the theoretical component of the master, in particular inthe fields of Advanced Quantum mechanics, General Relativity and Statistical Physics and Physics of networks.There is also the possibility for the student to do (total or partially) his dissertation or a project in a company(Internship).

1. Objetivos gerais do ciclo de estudos

1.1. Objetivos gerais definidos para o ciclo de estudos.O programa de Mestrado está primariamente desenhado para aqueles que aspiram a ser Físicos profissionais.Envolve dois anos de estudo que fornecem uma exposição mais larga e mais profunda aos conceitos, métodose fenómenos da Física, num ambiente que estimula e promove a experiência do trabalho de pesquisa. É ainda arota normal para o grau de Doutoramento em Física.

Os objectivos deste 2º Ciclo em Física são:- Proporcionar formação em Física de alta qualidade, oferecendo a possibilidade de avançar os conhecimentosem áreas de especialidade (Física Estatística, Física Quântica, Relatividade, etc) até à fronteira doconhecimento.

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- Proporcionar um ambiente científico estimulante que facilite a aprendizagem e a investigação, encorajando atroca e desenvolvimento de ideias, enquadrando os alunos em projetos de investigação de alta qualidade.- Preparar adequadamente os estudantes para uma carreira em Física quer em ambiente universitário ouempresarial.

1.1. Study programme's generic objectives.The Master's program is primarily designed for those aspiring to be professional physicists. It involves twoyears of study that provide a broader and deeper exposure to the concepts, methods and phenomena ofphysics, in an environment that encourages research work. It is also normal route to the Physics Doctoratedegree.

The objectives of this 2nd Cycle in Physics are:- To provide high-quality training in physics, offering the possibility of advancing knowledge in speciality areas(Statistical Physics, Quantum Physics, Relativity, etc.) to the frontier of knowledge.- To provide a stimulating scientific environment that facilitates learning and research by encouraging theexchange and development of ideas, framing students in high quality research projects.- To adequately prepare students for a career in physics either in academic or business environment.

1.2. Inserção do ciclo de estudos na estratégia institucional de oferta formativa face à missão da Instituição.A Universidade tem como missão genérica a realização, no seu âmbito de atuação, do serviço público deensino superior, designadamente através da promoção de atividades de investigação, fundamental e aplicada,ensino e formação, da transferência para a sociedade do saber e da tecnologia.

O mestrado em física contribui para as seguintes vertentes que a Universidade privilegia no contexto da suamissão:- A preparação para o exercício de atividades profissionais que exijam a aplicação de conhecimentos emétodos científicos adquiridos no mestrado em física, quer em ambiente universitário ou empresarial.- Uma percentagem considerável dos formandos do mestrado em física continuam os seus estudos ao nível dedoutoramento em múltiplas universidades europeias de renome, como por exemplo a ETH de Zurique ou aUniversidade técnica de Delft. O mestrado em física promove assim a integração da Universidade de Aveironos sistemas de investigação e de ensino no âmbito do espaço europeu;- Uma percentagem considerável dos formandos do mestrado em física ingressam no Programa Doutoral MAP-Fis, programa doutoral conjunto das Universidades de Aveiro, Minho e Porto, programa este de reconhecidaprojeção (programa doutoral financiado pela FCT);- No âmbito do protocolo de colaboração estabelecido entre as universidades de Aveiro, Minho e Porto, váriasunidades curriculares são lecionadas em regime de videoconferência, promovendo a interação com docentes ealunos à distância e contribuindo para o desenvolvimento de novas metodologias de ensino e aprendizagem,suportadas em tecnologias e sistemas de comunicações inovadores;- Os alunos do mestrado em física, em particular durante a realização dos trabalhos conducentes à dissertaçãocontribuem e integram-se nas atividades das unidades de investigação do departamento de física, contribuindoassim para os elevados níveis de reconhecimento externo das atividades desenvolvidas, que se traduzem naclassificação e avaliação das unidades de investigação nos graus de qualidade superiores (as unidades deinvestigação do departamento de física em que os alunos do mestrado em física se integram mereceram aclassificação de excecional ou excelente na última avaliação da FCT);- O mestrado em física contribui também para a existência na Universidade de Aveiro de formação de caráctermultidisciplinar na área das nanotecnologias;

1.2. Inclusion of the study programme in the institutional training offer strategy, considering the institution's mission.The University's overall mission is to carry out the higher education public service, through the promotion ofresearch activities, fundamental and applied, teaching and training, and the transfer to society of knowledge andtechnology.

The Master's degree in physics contributes to the following aspects that the University privileges as part of itsmission:- Preparation for professional activities which require the application of scientific knowledge and methodsacquired in the master's degree in physics, either in academic or business environment.- A considerable percentage of physics master's graduates continue their studies at doctorate level inrenowned European universities, such as ETH Zurich and the Technical University of Delft. The physics masterthus promotes the integration of the University of Aveiro in research and education systems within theEuropean area;- A considerable percentage of physics master's graduates enter the Doctoral Program MAP-Fis, joint doctoralprogram of the Universities of Aveiro, Minho and Porto (doctoral program funded by the FCT);- Under the cooperation agreement established between the Universities of Aveiro, Minho and Porto, several


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courses are taught using video conferencing systems, promoting interaction with teachers and students at thedistance and contributing to the development of new methods of teaching and learning;- Students of the master's degree in physics, in particular, during the work leading to the dissertation, contributeand integrate the activities of the physics department's research units, thus contributing to high levels ofexternal recognition that translate into high classification and evaluation of the research units (the researchunits of the physics department deserved exceptional or excellent ratings in the latest FCT assessment);- The physics master also contributes to the existence at the University of Aveiro of multidisciplinary training inthe field of nanotechnology;

1.3. Meios de divulgação dos objetivos aos docentes e aos estudantes envolvidos no ciclo de estudos.A divulgação dos objetivos definidos para o mestrado em física ocorre através de dois meios:- A disponibilização online dos objetivos gerais assim como os objetivos de cada unidade curricular nas páginaspúblicas da universidade (acesso.ua.pt, página do departamento de física, etc)- Informação prestada pelos órgãos de gestão do mestrado em física, nomeadamente:a) Diretor de Curso;b) Vice-Director.c) Comissão de Curso.

A Comissão de Curso é composta por um representante dos estudantes de cada ano curricular do curso e porrepresentantes dos docentes em número igual ao dos estudantes. A comissão de curso reúne no mínimo 4vezes por ano e nestas reuniões, com base na informação recolhida pelos docentes e alunos, discute-se ofuncionamento das unidades curriculares e a consonância com os objetivos definidos para o mestrado emfísica assim como com os objetivos de cada unidade curricular.

1.3. Means by which the students and teachers involved in the study programme are informed of its objectives.The disclosure of the objectives set for the master's degree in physics occurs through two means:- The online availability on the webpages of the university of the overall objectives as well as of the objectives ofeach course (acesso.ua.pt, physics department page, etc.).- Information provided by:a) Course Director;b) Vice-Director.c) Course Commission.

The course commission is composed of a student representative from each academic year of the degree andteachers representatives equal in number to the students representatives. The course commission meets atleast four times per year and at these meetings, based on information collected by teachers and students, onediscusses the functioning of courses and wether the objectives set for the physics master's degree as well asthe objectives of each course are being achieved.

2. Organização Interna e Mecanismos de Garantia da Qualidade

2.1 Organização Interna

2.1.1. Descrição da estrutura organizacional responsável pelo ciclo de estudos, incluindo a sua aprovação, arevisão e atualização dos conteúdos programáticos e a distribuição do serviço docente.

Compete ao Conselho Pedagógico (CP) e ao Conselho Científico (CC) pronunciar-se sobre a criação de ciclosde estudo e sobre os planos dos ciclos de estudos ministrados, cabendo a sua aprovação ao CC. O Conselhoda Unidade (CUn) pronuncia-se igualmente, sobre esta matéria. A prática implementada é similar para a revisãoe atualização dos conteúdos programáticos.

Os órgãos de gestão do curso são o Diretor de Curso, a quem incumbe, designadamente, a promoção daqualidade do curso e da definição, articulação e gestão da estratégia global do curso, por forma a garantir aqualidade do ensino, e a Comissão de Curso (CCur), que dinamiza a participação ativa em todas as matériasrelacionadas com o funcionamento dos cursos e contribui para o regular funcionamento das atividades deensino e para o estabelecimento de boas práticas.

A distribuição do serviço docente é proposta pelo Diretor da unidade orgânica ao CC, que delibera sobre amesma, sujeitando-a à homologação do Reitor.



2.1.1. Description of the organisational structure responsible for the study programme, including its approval, thesyllabus revision and updating, and the allocation of academic service.

The Pedagogic Council (PC) and the Scientific Council (SC) issue an opinion on the creation of degreeprogrammes and on the study plans of degree programmes. Official approval lies with the SC. The DepartmentalCouncil also issues an opinion on this matter. Current practice is similar for the revision and updating of thecontents of course units.

The management bodies of the degree programmes are: Degree Programme Director (DPD) and DegreeCommittee (DC). The DPD promotes the quality of the programme and defines, articulates and manages itsoverall strategy regarding quality assurance and enhancement. The DC foments active participation in allmatters related to the functioning of programmes and contributes to the regular functioning of teachingactivities and the establishment of good practice.

The distribution of teaching hours is proposed by the departmental director to the SC, which deliberates andpresents its proposal for approval by the Rector.

2.1.2. Forma de assegurar a participação ativa de docentes e estudantes nos processos de tomada de decisão queafetam o processo de ensino/aprendizagem e a sua qualidade.

Os docentes e os estudantes estão representados nos órgãos comuns: Conselho Geral (CG) e ConselhoPedagógico (CP). Ao CG incumbem as decisões estratégicas e a definição de linhas orientadoras no planopedagógico e ao CP compete, designadamente, pronunciar-se sobre as orientações pedagógicas e os métodosde ensino e de avaliação, promover a realização de inquéritos regulares ao desempenho pedagógico, aprovar oregulamento de avaliação do aproveitamento dos estudantes, promover a avaliação do desempenhopedagógico dos docentes, por estes e pelos estudantes, e a sua análise e divulgação, e pronunciar-se sobre oregime de prescrições.

Ao nível das unidades orgânicas estes membros estão representados no CUn, que se pronuncia sobre osplanos de estudo dos ciclos de estudo, e na CCur, com as competências identificadas no ponto 2.1.1..

São criadas, igualmente, sedes de reflexão, dinamizadas pelo Reitor, com o objetivo de se promover a audiçãoda comunidade universitária.

2.1.2. Means to ensure the active participation of teaching staff and students in decision-making processes thathave an influence on the teaching/learning process, including its quality.

Teaching staff and students are represented in the university’s common bodies: the General Council (GC) andthe Pedagogic Council (PC). The GC is responsible for strategic decisions and defining guidelines on thepedagogical level. The CP is required to issue an opinion on the pedagogical guidelines and methods of teachingand assessment, promote the administration of regular questionnaires on pedagogical performance, approvethe regulations for the assessment of student learning, promote the assessment of teacher performance, byteaching staff and by students, and to analyse and disseminate the results, and to issue an opinion on theregime governing enrolment restrictions.

At the departmental level, these members are represented in the Departmental Council which gives its opinionon the study plans, and on the Degree Committees, with the competences identified in 2.1.1.

Other spaces for reflection, activated by the Rector, exist to give voice to the university community.

2.2. Garantia da Qualidade

2.2.1. Estruturas e mecanismos de garantia da qualidade para o ciclo de estudos. A partir de meados da década de noventa, a UA colocou as questões da qualidade como uma prioridadeinstitucional, desenvolvendo um sistema interno de Garantia da Qualidade do Processo de Ensino-Aprendizagem, numa primeira fase de monitorização das Unidades Curriculares (uc) com o objetivo depromover a melhoria contínua do seu funcionamento. O SGQ_UC, em funcionamento desde 2009/10, prevêquatro fases de desenvolvimento: Diagnóstico - monitorização das uc tendo como resultado a obtenção deparâmetros quantitativos que caracterizam o seu funcionamento. Àquelas uc cujo comportamento se afaste deum padrão de normalidade, é dedicada uma atenção especial. Melhoria -elaboração de relatórios para cadauma das uc; Garantia – análise por uma comissão departamental dos relatórios de melhoria das uc dodepartamento; Supervisão - supervisão do sistema pelo Conselho Pedagógico, promovendo a sua adequadaimplementação, análise e divulgação de resultados.



2.2.1. Quality assurance structures and mechanisms for the study programme.

Since the mid-nineties, quality issues have been a priority for the UA. It designed an internal QualityManagement System (QMS) for the Teaching and Learning Process, the first stage of which involved a systemfor monitoring the Curricular Units (CUs) with a view to promoting the ongoing process of enhancement. TheQMS for the CUs, in force since 2009/10, involves four stages of development: Diagnosis – monitoring of theCUs and the attainment of a set of quantitative parametres for characterizing them. Special attention is given tothose CUs whose behaviour deviates from the norm. Enhancement – writing of reports for each CU; Assurance – analysis by a departmental committee of the reports of the departments’ CUs; Supervision – supervision of the system by the Pedagogic Council, which promotes the proper implementation,analysis and dissemination of the system and its results.

2.2.2. Indicação do responsável pela implementação dos mecanismos de garantia da qualidade e sua função naInstituição.

A implementação dos mecanismos de garantia da qualidade na Universidade de Aveiro é da responsabilidadedo Vice-Reitor, Prof. Doutor José Alberto Rafael, cujas responsabilidades incluem a coordenação do processode avaliação institucional e a supervisão dos gabinetes de apoio à Reitoria, previstos para a Qualidade eAuditoria e para o Planeamento, nomeadamente o Gabinete de Planeamento Estratégico.

2.2.2. Responsible person for the quality assurance mechanisms and position in the institution. The implementation of quality management mechanisms in the University of Aveiro is the responsibility of theVice Rector, Prof. Doutor José Alberto Rafael, whose responsibilities include the coordination of the institutionalevaluation process and the supervision of the Rectorate’s support offices for Quality, Auditing and Planning,namely the Strategic Planning Office.

2.2.3. Procedimentos para a recolha de informação, acompanhamento e avaliação periódica do ciclo de estudos. A informação necessária ao acompanhamento e avaliação dos ciclos de estudo é recolhida através dosinquéritos pedagógicos e relatórios docentes administrados no âmbito do Sistema de Garantia da Qualidadeinterna, que mobiliza informação relativamente ao funcionamento irregular das unidades curriculares (tantopositivo como negativo), os relatórios desenvolvidos para efeitos de Melhoria, Garantia e Supervisão daqualidade do ensino ministrado, e, ainda, através do levantamento de informação quantitativa relativamente acada ciclo de estudo pelo Gabinete de Planeamento Estratégico, nomeadamente índices de preenchimento devagas, taxas de sucesso e de abandono, e indicadores de eficiência pedagógica.

Está constituído um grupo de trabalho que tem como missão, com base nas estruturas e informaçãoexistentes, desenhar o modelo para a avaliação da qualidade pedagógica dos ciclos de estudos.

2.2.3. Procedures for the collection of information, monitoring and periodic assessment of the study programme. The information necessary for monitoring and evaluating the study cycles is gathered from the pedagogicalquestionnaires administered under the internal Quality Management System, which highlights informationrelating to the irregular (both positive and negative) functioning of curricular units, from the reports written witha view to ensuring the enhancement, assurance and supervision of the quality of the teaching provided, andfrom the quantitative data about each study cycle collected and disseminated by the Strategic Planning Office,namely regarding the filling of places, academic success and drop-out rates, and pedagogical efficiencyindicators.

A work group has been formed with the mission to bring together these different strands in a model forassessing the pedagogical quality of the study cycles.

2.2.4. Link facultativo para o Manual da Qualidade https://sgq.ua.pt/PEA/Documentos/SGQ_documentogeral.pdf

2.2.5. Discussão e utilização dos resultados das avaliações do ciclo de estudos na definição de ações de melhoria. Em 2008/2009 entrou em funcionamento o Sistema de Garantia da Qualidade do Processo de Ensino-Aprendizagem na UA (SGQ). Este sistema possui 4 fases: 1- Diagnóstico, 2 - Melhoria, 3 - Garantia, 4 -Supervisão.A fase de diagnóstico baseia-se nos relatórios produzidos automaticamente pelo sistema com base nasrespostas ao inquérito pedagógico por parte dos alunos. Planos de melhoria são apresentados pelos docentesem função destes inquéritos e dos relatórios das comissões de curso. Estes planos são avaliados pelascomissões de curso e posteriormente pela comissão de análise (dois a quatro docentes e um estudante). UmRelatório Global é submetido à Comissão Executiva para aprovação. O Relatório contém um sumário dacaracterização do funcionamento de todas as unidades curriculares da responsabilidade da unidade orgânica,da validação dos planos de melhoria propostos pelos docentes responsáveis das unidades curriculares e daanálise das soluções encontradas.

https://sgq.ua.pt/PEA/Documentos/SGQ_documentogeral.pdf



2.2.5. Discussion and use of study programme’s evaluation results to define improvement actions. In 2008/2009 came into operation the Quality Assurance System of Teaching-Learning Process in UA (SGQ).This system has four stages: 1. Diagnosis, 2 - improvement, 3 - Warranty, 4 - Supervision.The diagnostic phase is based on the reports automatically generated by the system based on the answers ofthe students to the pedagogical inquiry. Improvement plans are presented by teachers on the basis of thesesurveys and of the reports of the degree committee. These plans are evaluated by the degree committee andlater by the review committee (two to four teachers and one student). A Global Report is submitted to theExecutive committee for approval. The report contains a summary of the functioning of all courses of thephysics department, of the validation of the improvement plans proposed by the coordinators of each courseand an analysis of the solutions.

2.2.6. Outras vias de avaliação/acreditação nos últimos 5 anos. N/A

2.2.6. Other forms of assessment/accreditation in the last 5 years. N/A

3. Recursos Materiais e Parcerias

3.1 Recursos materiais

3.1.1 Instalações físicas afetas e/ou utilizadas pelo ciclo de estudos (espaços letivos, bibliotecas, laboratórios,salas de computadores, etc.).

Mapa VI. Instalações físicas / Mapa VI. Facilities

Tipo de Espaço / Type of spaceÁrea / Area

(m2)

Sala Aulas c/ 13 Computadores 13.2.5 (DF) 46

Anfiteatros/UA – (5) 696

Lab Aulas Avançado 13.3.24 (DF) 75.4

Salas de aula e Laboratórios/UA - (51) 3107

Salas de aula de informática/UA – (11) 587

Laboratórios experimentais e computacionais de nanomateriais e biomateriais/DF-CICFANO 160

Laboratórios de modelação e simulação meteorológica e oceanográfica/DF-CICFANO 80

Salas limpas/DF-CICFANO 60

Sala de apoio informático/DF 30.2

Salas de bolseiros/DF+CICFANO 200

Sala de Videoconferências/DF-CICFANO 120

Biblioteca e Mediateca 2900

Espaços sociais e de estudo/DF 304.7

3 Anfiteatros ca.180 lugares/cada e 8 Salas de Aula ca. 48 lugares/cada, com rede w ireless e equipamento para

projeção (Complexo Pedagógico)1150

Laboratórios de Ensino e Computação/DF (7) 511

Oficina metalomecânica/DF 102.7

Oficina de eletrotecnia/DF 37.2

Sala de apoio informático/DF 67.2

Salas de bolseiros/DF 254.5

Laboratórios de meteorologia e oceanografia/DF-CICFANO 320

Laboratório de propriedades elétricas/DF-CICFANO 80

Laboratórios de DRIM (física e imagiologia médica) /DF-CICFANO 80

Laboratórios de nanomateriais e biomateriais/DF-CICFANO 160

Laboratórios de propriedades térmicas e fotovoltaicos/DF-CICFANO 160



Laboratórios de materiais funcionais e magnéticos/DF-CICFANO 240

Laboratório de História e Ensino da Física/DF 40

Laboratório de ótica/DF 150.8

Laboratório de Science to all/Holorede/DF 61.6

Laboratório de EPR/DF 67.2

Laboratórios de espectroscopia ótica e preparação de amostras/DF 253.5

Laboratório de deposição de f ilmes por MOCVD/DF 57.2

Laboratórios de desenvolvimento de sólidos não cristalinos/DF 238.8

Laboratório de desenvolvimento de materiais fotovoltaicos/DF 52.6

3.1.2 Principais equipamentos e materiais afetos e/ou utilizados pelo ciclo de estudos (equipamentos didáticos ecientíficos, materiais e TICs).

Mapa VII. Equipamentos e materiais / Map VII. Equipments and materials

Equipamentos e materiais / Equipment and materialsNúmero /

Number

Clusters HPC: Argus: 21 servidores com 2 processadores Intel Xeon E5-2690 v3 de 12 núcleos, ligados por FDR IB, para

um total de 524 núcleos e 2.6TB de memória RAM. Valores Linpack: 21 Tflop/s max1

Cluster HPC: - Blafis: 51 servidores com 2 processadores Intel Xeon de 4, 6 ou 8 núcleos, ligados por IB. 604 núcleos e

2.0TB RAM no total. Linpack: 7 Tflop/s max, 6 Tflop/s pico.1

Cluster HPC - Flamingo: 16 servidores de dois sockets. 192 núcleos e 144GB RAM no total. 1

Cluster HPC - Climetua: 9 servidores de dois sockets. 132 núcleos e 312GB RAM no total. 1

estações de trabalho com uma configuração media de 6 núcleos e 24GB RAM. 25

Kits experimentais de eletrónica/ótica/mecânica/mecânica de f luidos/propriedades térmicas/propriedades de

materiais/sensores/etc.:114

Medição da espessura de um filme por interferometria (Filme de diamante, lâmpada, espectrómetro); 1

Construção de um holograma de reflexão (Sistema holográfico avançado, luvas, 8 reagentes químicos, 2 caixas de

placas holográficas);1

Técnicas de preparação de amostras para medição de propriedades (preparação de amostras, máquinas de corte,

máquinas de polir, prensas, ultra sons);3

Fornos e controladores de temperatura (preparação de amostras cerâmicas e vidros); 3

Sistemas de criogenia (expansor e composição, utilização em medidas elétricas, controlador de temperatura); 3

Lock-in, eletrómetros (composição e utilização em medidas elétricas); 2

Magnetómetro de amostra vibrante (VSM) (composição e utilização em medidas magnéticas); 1

Transformador diferencial (medição de campo magnético ac e dc); 1

Kits de sensores, transdutores, amplif icadores operacionais, interfaces de comunicação, conversores, osciloscópios,

amplif icadores lock-in, ponte de impedâncias, analisador de espectros;5

Sistemas de medidas fotométricas e radiométricas (determinação de coordenadas de cor (CIE), emissão e reflexão,

luminância e radiância);1

Analisadores espectrais, interrogadores óticos, refractómetros 2

Microscópios óticos 5

Difratómetros de raios-X (pós, cristais únicos, f ilmes f inos, ); 3

Microscópios de Força Atómica 3

Microscópios Eletrónicos (SEM, TEM e sistemas de microanálise); 2

Várias fontes de excitação e detetores (lâmpadas, LEDs, lasers, fotomultiplicadores, detetores de Ge, CCDs, outros); 10

Espectrómetros de UV-VIS-IR (com sistemas criogénicos); 6

Espectrómetros de Raman (com sistemas criogénicos) 2

Espectrómetros de infravermelho FTIR (com sistemas criogénicos); 2

Fluorímetros e sistema de medida de tempos de vida 2

Esferas Integradoras 2

Sistemas de preparação e crescimento de materiais (fornos, CVD, LFZ, LAFD, etc.); 5

Sistemas de deposição de f ilmes f inos por RF-sputtering (produção de f ilmes e desenvolvimento de células fotovoltaicas); 1

Simulador solar 2



Espectrómetros de ressonância paramagnética e ressonância ferromagnética (EPR, FMR); 2

Detetores de raios-X e raios-γ (imagiologia médica); 3

Sistema de f luorescência de raios-X 1

3.2 Parcerias

3.2.1 Parcerias internacionais estabelecidas no âmbito do ciclo de estudos.Parcerias Erasmus na área da Física (2014/2015)ALEMANHA: Tech. Univ. DarmstadtÁUSTRIA: Tech. Univ. Graz - Institut für MaterialphysikBÉLGICA: Univ. de Liège – Fac. des SciencesBULGÁRIA: Univ. of Chem. Tech. and Metallurgy – Dep. of PhysicsESPANHA: Univ. de Valladolid – LATUV, Univ. Católica de Valencia "San Vicente Mártir", Univ. de València,Univ. de CádizFRANÇA: Univ. de Lorraine – Fac. Sci. et Techn., Univ. Pierre et Marie Curie - Paris VIGRÉCIA : Aristotle Univ. of Thessaloniki - School of PhysicsITÁLIA: Univ. Degli Studi di Padova – Dip. de Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"LETÓNIA: Univ. of LatviaLITUÂNIA: Kaunas Univ. of Technology – Fac. of Math. and Natural SciencesPOLÓNIA: Adam Mickiewicz University – Fac. of Physics, University of Lodz – Fac. of Physics and Applied Inform., Jan Dlugosz Univ. in Czestochowa, Univ. of Wroclaw – Fac. of Physics and Astron.REINO UNIDO: Univ. of Strathclyde - SUPA – Dep. of PhysicsROMÉNIA: Univ. of Bucharest – Fac. of Physics

3.2.1 International partnerships within the study programme.Erasmus partnerships in the field of Physics (2014/2015)GERMANY: Tech. Univ. DarmstadtAUSTRIA: Tech. Univ. Graz - Institut für MaterialphysikBELGIUM: Univ. Liege - Fac. of SciencesBULGARIA: Univ. of Chem. Tech. and Metallurgy - Department of Physics.SPAIN: Univ. Valladolid - LATUV, Univ. Católica de Valencia "San Vicente Martir," Univ. of Valencia, Univ. CadizFRANCE: Univ. Lorraine - Fac Sci et Techn, Univ.... Pierre et Marie Curie - Paris VIGREECE: Aristotle Univ. of Thessaloniki - School of PhysicsITALY: Univ. Of Padua - Dip Physics and Astronomy "Galileo Galilei".LATVIA: Univ. of LatviaLITHUANIA: Kaunas Univ. of Technology - Fac of Math.. and Natural SciencesPOLAND: Adam Mickiewicz University - Fac of Physics,.University of Lodz - Fac of Physics and Applied Inform,..Jan Dlugosz Univ. in Czestochowa,Univ. of Wroclaw - Fac of Physics and Astron..UK: Univ. of Strathclyde - SUPA - Department of Physics.ROMANIA: Univ. of Bucharest - Fac of Physics.

3.2.2 Parcerias nacionais com vista a promover a cooperação interinstitucional no ciclo de estudos, bem comopráticas de relacionamento do ciclo de estudos com o tecido empresarial e o sector público.

As Univ. de Aveiro, do Minho e do Porto assumiram no passado recente, a necessidade de cooperação ao níveldos segundos ciclos de Física, com o objetivo de alargar o leque de opções disponíveis para os alunos das 3universidades e também com o objetivo de racionalizar o esforço docente associado aos mestrados em Físicadas 3 universidades.Com estes objetivos em vista, as 3 universidades estabeleceram um protocolo de colaboração no que respeitaà lecionação recíproca de unidades curriculares dos respectivos mestrados em física, em desenvolvimento dacooperação já existente na área da física no âmbito do Programa Doutoral MAP-Fis.

O DF têm um historial de bastante sucesso no estabelecimento de parcerias com a indústria (Nokia Siemens,Phillips, PT Inovação, Quimonda, Bosh, Martifer, etc) e entidades públicas (CeNTItvc, HUC, INL, etc), no contextode projetos nacionais e internacionais, de prestação de serviços, etc, e frequentemente essas parceriasenvolvem alunos de mestrado.



3.2.2 National partnerships in order to promote interinstitutional cooperation within the study programme, as well asthe relation with private and public sector

In the recent past, the Universities of Aveiro, Minho and Porto agreed on the need for cooperation at the level ofthe second cycle of Physics, aiming to expand the range of options available to students from the threeuniversities and also in order to rationalize the teaching effort associated with master's degrees in physics ofthe three universities.

With these goals in mind, the three universities have established a cooperation agreement concerning thereciprocal teaching of courses of their master's degrees in physics, in development of the cooperation alreadyexisting in the Doctoral Program MAP-Fis.

The Physics department has been considerably successful in what concerns partnerships with companies(Nokia Siemens, Phillips, PT Inovação, Quimonda, Bosh, Martifer, etc) and public institutions(CeNTItvc, HUC, INL,etc). These partnerships are established in the context of national and international projects, services, etc, andoften they involve master students.

3.2.3 Colaborações intrainstitucionais com outros ciclos de estudos.Algumas das Unidades Curriculares do mestrado em Física são oferecidas como opções no mestradoIntegrado em Engenharia Física da UA.

3.2.3 Intrainstitutional colaborations with other study programmes.Some of the courses of the Master in Physics are elective courses of the Integrated Masters in PhysicsEngineering of the University of Aveiro.

4. Pessoal Docente e Não Docente

4.1. Pessoal Docente

4.1.1. Fichas curriculares

Mapa VIII - Armando José Trindade das Neves

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Armando José Trindade das Neves

4.1.1.2. Instituição de ensino superior (preencher apenas quando diferente da Instituição proponente mencionadaem A1):

<sem resposta>

4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):<sem resposta>

4.1.1.4. Categoria:Professor Associado ou equivalente

4.1.1.5. Regime de tempo na Instituição que submete a proposta (%):100

4.1.1.6. Ficha curricular de docente:Mostrar dados da Ficha Curricular

Mapa VIII - António Luis Campos de Sousa Ferreira

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):António Luis Campos de Sousa Ferreira

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/eff3c933-6aac-9343-4beb-562cbf434831




<sem resposta>





Mapa VIII - Vitor Brás de Sequeira Amaral

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Vitor Brás de Sequeira Amaral


<sem resposta>


4.1.1.4. Categoria:Professor Catedrático ou equivalente



Mapa VIII - Ricardo Assis Guimarães Dias

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Ricardo Assis Guimarães Dias


<sem resposta>


4.1.1.4. Categoria:Professor Auxiliar ou equivalente


http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/28867da2-319a-a22b-b9de-562cfcb11b4a

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/2151a28d-1dc9-7c47-130b-562cfd98d41b




Mapa VIII - Alexander Goltsev

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Alexander Goltsev


<sem resposta>





Mapa VIII - Teresa Maria Fernandes Rodrigues Cabral Monteiro

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Teresa Maria Fernandes Rodrigues Cabral Monteiro


<sem resposta>





Mapa VIII - Vítor José Babau Torres

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Vítor José Babau Torres


<sem resposta>

4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/8b2257df-9eaa-cb2b-19fc-562cfd1f6eca

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/6b6ba82b-42e6-f006-7a7e-562cfeeb1929

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/6a99e42d-e919-ca34-734b-562cff0583f2



<sem resposta>




Mapa VIII - Mário Fernando dos Santos Ferreira

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Mário Fernando dos Santos Ferreira


<sem resposta>





Mapa VIII - Leonel Marques Vitorino Joaquim

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Leonel Marques Vitorino Joaquim


<sem resposta>





Mapa VIII - Luiz Fernando Ribeiro Pereira

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/6dc1b037-9d78-f828-eb96-562cff3cda80

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/802dbd2b-52fa-735c-d40f-562cff4dd900

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/4b8a5630-ad58-fe33-a710-562d0038265f



Luiz Fernando Ribeiro Pereira


<sem resposta>





Mapa VIII - Sergey Dorogovtsev

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Sergey Dorogovtsev


<sem resposta>





Mapa VIII - Orfeu Bertolami

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Orfeu Bertolami


Universidade do Porto

4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):Faculdade de Ciências


4.1.1.5. Regime de tempo na Instituição que submete a proposta (%):

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/2429914b-db2b-acfe-fe19-562d00d8b197

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/dfc66e21-2654-e10a-da16-562d002abc4c



100


Mapa VIII - António Joaquim Onofre de Abreu Ribeiro Gonçalves

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):António Joaquim Onofre de Abreu Ribeiro Gonçalves


Universidade do Minho

4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):Departamento de Física




Mapa VIII - Michael Scott Belsley

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Michael Scott Belsley


Universidade do Minho

4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):Departamento de Física




Mapa VIII - João Cunha de Sequeira Amaral

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):João Cunha de Sequeira Amaral


<sem resposta>

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/c18ebf43-72d1-cdc7-304a-562d01312f95

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/4e8f5ba8-6c61-058f-76f2-562d024cd0bd

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/annexId/61b6dedc-30c6-de3f-7ac3-562d04f87192



4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):

<sem resposta>




Mapa VIII - Armando Humberto Moreira Nolasco Pinto

4.1.1.1. Nome do docente (preencher o nome completo):Armando Humberto Moreira Nolasco Pinto


<sem resposta>

4.1.1.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):Departamento de Eletrónica, Telecomunicações e Informática




4.1.2 Mapa IX - Equipa docente do ciclo de estudos (preenchimento automático)

4.1.2. Mapa IX -Equipa docente do ciclo de estudos / Map IX - Study programme’s teaching staff

Nome / NameGrau /

Degree

Área científica /

Scientific Area

Regime de tempo /

Employment link

Informação/

Information

Armando José Trindade das Neves Doutor Física 100 Ficha submetida

António Luis Campos de Sousa Ferreira Doutor Física 100 Ficha submetida

Vitor Brás de Sequeira Amaral Doutor Física 100 Ficha submetida

Ricardo Assis Guimarães Dias Doutor Física 100 Ficha submetida

Alexander Goltsev Doutor Fisica 100 Ficha submetida

Teresa Maria Fernandes Rodrigues

Cabral MonteiroDoutor

Física (Matéria

Condensada)100 Ficha submetida

Vítor José Babau Torres Doutor Física 100 Ficha submetida

Mário Fernando dos Santos Ferreira Doutor Física – Ótica e Lasers 100 Ficha submetida

Leonel Marques Vitorino Joaquim Doutor Física 100 Ficha submetida

Luiz Fernando Ribeiro Pereira Doutor Física 100 Ficha submetida

Sergey Dorogovtsev Doutor Física do Estado Solido 100 Ficha submetida

Orfeu Bertolami Doutor Física Teórica 100 Ficha submetida

António Joaquim Onofre de Abreu

Ribeiro GonçalvesDoutor

Física Experimental de

Partículas100 Ficha submetida

Michael Scott Belsley Doutor Física 100 Ficha submetida

João Cunha de Sequeira Amaral Doutor Física 100 Ficha submetida

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http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/annexId/2429914b-db2b-acfe-fe19-562d00d8b197

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http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/annexId/c18ebf43-72d1-cdc7-304a-562d01312f95

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/annexId/4e8f5ba8-6c61-058f-76f2-562d024cd0bd

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/annexId/61b6dedc-30c6-de3f-7ac3-562d04f87192

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/annexId/ce2edc42-0c97-6bfa-1b45-562e032c7e0b



Armando Humberto Moreira Nolasco

Pinto

Doutor Eletrotecnia 100 Ficha submetida

1600

<sem resposta>

4.1.3. Dados da equipa docente do ciclo de estudos (todas as percentagem são sobre o nº total de docentes ETI)

4.1.3.1.Corpo docente próprio do ciclo de estudos

4.1.3.1. Corpo docente próprio do ciclo de estudos / Full time teaching staff

Corpo docente próprio / Full time teaching staff Nº / No. Percentagem* / Percentage*

Nº de docentes do ciclo de estudos em tempo integral na instituição / No. of full time teachers: 16 100

4.1.3.2.Corpo docente do ciclo de estudos academicamente qualificado

4.1.3.2. Corpo docente do ciclo de estudos academicamente qualificado / Academically qualified teaching staff

Corpo docente academicamente qualificado / Academically qualified teaching

staff

ETI /

FTEPercentagem* / Percentage*

Docentes do ciclo de estudos com o grau de doutor (ETI) / Teaching staff w ith a PhD (FTE): 16 100

4.1.3.3.Corpo docente do ciclo de estudos especializado

4.1.3.3. Corpo docente do ciclo de estudos especializado / Specialized teaching staff

Corpo docente especializado / Specialized teaching staff

ETI

/

FTE

Percentagem*

/ Percentage*

Docentes do ciclo de estudos com o grau de doutor especializados nas áreas fundamentais do ciclo de estudos

(ETI) / Teaching staff w ith a PhD, specialized in the main areas of the study programme (FTE):15 93,75

Especialistas, não doutorados, de reconhecida experiência e competência profissional nas áreas fundamentais

do ciclo de estudos (ETI) / Specialists, w ithout a PhD, of recognized professional experience and competence, in

the main areas of the study programme (FTE):

0 0

4.1.3.4.Estabilidade do corpo docente e dinâmica de formação

4.1.3.4. Estabilidade do corpo docente e dinâmica de formação / Teaching staff stability and tranning dynamics

Estabilidade e dinâmica de formação / Stability and tranning dynamicsETI /

FTE

Percentagem* /

Percentage*

Docentes do ciclo de estudos em tempo integral com uma ligação à instituição por um período superior a três

anos / Full time teaching staff w ith a link to the institution for a period over three years:16 100

Docentes do ciclo de estudos inscritos em programas de doutoramento há mais de um ano (ETI) / Teaching

staff registered in a doctoral programme for more than one year (FTE):0 0

Perguntas 4.1.4. e 4.1.5

4.1.4. Procedimento de avaliação do desempenho do pessoal docente e medidas para a sua permanenteatualização

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/questionId/3095f60b-bb4b-9840-a3f5-561e784f85ce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/annexId/3ed00f1e-3b07-350b-9dae-5655ab8fcaa4



Os procedimentos para avaliação do corpo docente da Universidade de Aveiro (UA) integram-se na políticadesenvolvida pela instituição para a garantia da qualidade do processo de ensino-aprendizagem, que assenta,mais do que na avaliação do processo, na melhoria contínua dos processos internos de funcionamento. Aavaliação da qualificação e competência do corpo docente, que é um dos referenciais indissociáveis dossistemas internos de garantia da qualidade do Ensino, e que é também uma exigência legal, está contempladano Regulamento de Avaliação de Desempenho do Pessoal Docente, em vigor desde agosto de 2011. O modelo de avaliação desenvolvido na UA baseia-se na recolha exaustiva de dados relativos à atividadedocente, associado a um processo que foi amplamente divulgado e participado com vista à obtenção de umprocedimento consensual. No âmbito da discussão do projeto de Regulamento foi ouvido o Conselho Científico,promovida a discussão pública e ouvidas as organizações sindicais. O Regulamento foi aprovado pelo Reitor daUniversidade e publicado em Diário da República a 16 de agosto de 2011 - Regulamento n.º 489/2011.Tendo-se detetado, após o tratamento dos resultados das edições de 2004 a 2007 e 2008 a 2011, que oRegulamento carecia de algumas conformações e aperfeiçoamentos, este Regulamento foi objeto de alteração,consubstanciada no Regulamento n.º 163/2013, publicado no Diário da República n.º 90, 2.ª Série, de 10 de maio.Através do sistema de avaliação desenvolvido, é ponderado um conjunto de indicadores, tendo emconsideração as diferentes vertentes de serviço dos docentes, ou seja, o ensino, a investigação, criaçãoartística e produção cultural, a cooperação e transferência de conhecimento e a gestão universitária. São múltiplos os intervenientes no processo, nomeadamente os Avaliados, através do fornecimento dos dadose informações a considerar no processo de avaliação, os Diretores, na audição dos Avaliados da respetivaunidade, relativamente à fixação dos coeficientes de cada vertente considerados na definição dos própriosperfis, e a apresentação das propostas finais ao Reitor para validação, os Estudantes, através do Sistema deGarantia de Qualidade, o Conselho Coordenador de Avaliação de Desempenho da Universidade de Aveiro(CCADUA), no acompanhamento de todo o processo, o Conselho Científico e o Conselho Pedagógico, através,designadamente, da validação e ou supervisão de resultados, e o Reitor a quem incumbe supervisionar oprocesso de avaliação. Para a implementação do processo de avaliação foi desenvolvida uma plataforma informática específica para oefeito para a Universidade Aveiro (padua.ua.pt). Esta plataforma é suportada por diversos sistemas de recolhade dados já existentes na Universidade (RIA, SGQ) e outras bases de dados (ISI, SCOPUS).

4.1.4. Assessment of teaching staff performance and measures for its permanent updatingThe procedures for evaluating the teaching staff at the University of Aveiro (UA) are part of the policy developedby the institution for guaranteeing the quality of the teaching and learning process; the focus of this policy is notso much the evaluation of the process as the continuous improvement of the internal working processes. Theassessment of the qualification and competence of teaching staff, an essential reference point in internalsystems for the quality assurance of teaching, and also a legal requirement, is ensured under the Regulationsfor the Evaluation of Teaching Staff Performance, in force from August 2011. The model of assessment developed in the UA is based on the exhaustive collection of information regarding theactivities of teaching staff, and resulted from a process which was widely disseminated and participated,ensuring the establishment of a consensual procedure. In the context of the discussion of the AssessmentRegulations project, the Scientific Council was heard, public discussion of the project was promoted, and theunions were consulted. The Regulations were approved by the Rector of the University and published in theOfficial Government Gazette on 16th August 2011 - Regulation n.º 489/2011. Following analysis of the results ofthe 2004 – 2007 and 2008 – 2011 editions, the Regulations were subject to adjustments and/or improvements,resulting in Regulation n.º 163/2013, published in the Official Government Gazette n.º 90, 2nd Series, May 10.The system of assessment takes into account a number of indicators which cover the different dimensions ofstaff activities, namely: teaching, research, artistic creation and cultural production, cooperation with societyand technology transfer, and university management. Many people take part in the process. The members of staff being assessed provide the information to beconsidered in the assessment process. The Directors of the Departments and Schools consult with staffmembers regarding the definition of the coefficients of each dimension which will make up their profile, andpresent the final proposals to the Rector for validation. The students are also involved in the process, throughthe Quality Assurance System, and the entire process is monitored by The Coordinating Council for theAssessment of Performance in the UA. The Scientific and Pedagogic Councils validate and/or supervise theresults, and ultimately, the Rector oversees the whole process. An on-line platform was created specifically for the implementation of the assessment process in the Universityof Aveiro (padua.ua.pt). This platform is supported by a number of data retrieval systems which already exist inthe UA (RIA – the Institutional Repository, SGQ – the Quality Assurance System) and other data bases (ISI,SCOPUS).

4.1.5. Ligação facultativa para o Regulamento de Avaliação de Desempenho do Pessoal Docentehttp://padua.ua.pt/Files/regulamento2013.pdf

4.2. Pessoal Não Docente

http://padua.ua.pt/Files/regulamento2013.pdf



4.2.1. Número e regime de dedicação do pessoal não docente afeto à lecionação do ciclo de estudos. O Departamento de Física tem ao serviço 12 trabalhadores em regime dedicação exclusiva, e 1 em regime detempo parcial (80%).

Categoria: Técnico SuperiorAntónio Fernandes - Técnico de LaboratórioFilipa da Silva - Apoio Administrativo e Secretariado Gonçalo Ramalho – Apoio Administrativo à Investigação Maria Bola - Adjunto DireçãoMarta Teixeira - Apoio Administrativo e Secretariado

Categoria: Assistente TécnicoAfonso Carvalho - Apoio técnico de SecretariaCristina Rei - Apoio Administrativo e SecretariadoFernando Oliveira - Apoio Técn. De Logística e InfraestruturasFrancisco Reis - Apoio Técn. InformáticoIvo Mateus - Apoio Técn. De Logística e InfraestruturasJosé Januário - Técn. de laboratórioJúlio Gonçalves (regime dedicação 80%) - Apoio Técn. De Logística e Infraestruturas Mário Rocha - Apoio Técn. De Logística e Infraestruturas

4.2.1. Number and work regime of the non-academic staff allocated to the study programme. The Physics department (the leading proponent of this degree) has 12 full-time workers and 1 partial-time work(80%).

Category: Higher TechniciansAntónio José Fernandes – Laboratory TechnicianFilipa Pereira da Silva – Secretary and administration Gonçalo Ramalho – Secretary and administrationMaria De Fátima Ramos Bola - Director Aux.Marta Maria Da Costa Teixeira - Secretary and administration

Category: Technical AssistantAfonso Manuel Farias De Carvalho - SecretaryCristina Maria Mateus Gonçalves Rei - Secretary and administrationFernando Ferreira Oliveira – Logistics and InfrastructuresFrancisco Emanuel Vaia Dos Reis - InformaticsIvo José Lopes Mateus - Logistics and InfrastructuresJosé Januário - Laboratory TechnicianJúlio Manuel Maio Gonçalves (regime dedicação 80%) - Logistics and Infrastructures Mário Miguel Da Silva Rocha - Logistics and Infrastructures

4.2.2. Qualificação do pessoal não docente de apoio à lecionação do ciclo de estudos. António José Silva Fernandes – Lic. em Física Filipa Alexandra Gonçalves Pereira da Silva – Lic. Novas Tecnologias da Comunicação Maria De Fátima Ramos Bola – Mestre (2.º Ciclo) Administração e Gestão Pública Marta Maria Da Costa Teixeira - Lic. Novas Tecnologias da ComunicaçãoAfonso Manuel Farias De Carvalho - 9º ano (3º ciclo básico)Cristina Maria Mateus Gonçalves Rei – Lic. (1.º ciclo) Em Tradução Fernando Ferreira Oliveira - 9º ano (3º ciclo básico)Francisco Emanuel Vaia Dos Reis - 11º ano de EscolaridadeIvo José Lopes Mateus - 9º ano (3º ciclo básico)José Manuel Saraiva Januário - Secção Preparatória para os Institutos IndustriaisMário Miguel Da Silva Rocha - 11º ano de EscolaridadeJúlio Manuel Maio Gonçalves - 11º ano de Escolaridade

4.2.2. Qualification of the non-academic staff supporting the study programme. António José Silva Fernandes - Lic. in PhysicsFilipa Alexandra Gonçalves Pereira da Silva - Lic. New Communication TechnologiesMaria De Fatima Ramos Ball - Master (2nd Cycle) Public Administration and ManagementMarta Maria Da Costa Teixeira - Lic. New Communication TechnologiesAfonso Manuel Farias De Carvalho - 9th grade (3rd basic cycle)



Cristina Maria Mateus Gonçalves King - Lic. (1 cycle) In TranslationFernando Ferreira Oliveira - 9th grade (3rd basic cycle)Boo Francisco Emanuel Dos Reis - 11 years of EducationIvo Lopes José Mateus - 9th grade (3rd basic cycle)Manuel José Januário Saraiva - Preparatory Section for Industrial InstitutesMario Miguel Da Silva Rocha - 11th year of EducationJulio Manuel Gonçalves May - 11th year of Education

4.2.3. Procedimentos de avaliação do desempenho do pessoal não docente. O pessoal não docente é avaliado segundo as normas e procedimentos estabelecidos na Lei nº 66-B/2007 de 28de dezembro e na Portaria nº 1633/2007 de 31 de dezembro.

4.2.3. Procedures for assessing the non-academic staff performance. The non-teaching staff is evaluated according to the rules and procedures established by Law No. 66-B / 2007 of28 December and Decree No. 1633/2007 of 31 December.

4.2.4. Cursos de formação avançada ou contínua para melhorar as qualificações do pessoal não docente. Técnicas de Negociação na Compra; O Planeamento Estratégico nos Serviços e Unidades; Comunicação,Assertividade e Trabalho em equipa; A utilização do Excel como ferramenta de gestão na UA; Oprocessamento da informação para a decisão: um teste à capacidade de síntese; Utilização de Ferramentas deWeb Conference; Microsoft Excel Básico/Intermédio; Microsoft Excel Avançado; Otimização do Trabalho emWord; SharePoint para Utilizadores; Produtividade com Microsoft Office;

4.2.4. Advanced or continuing training courses to improve the qualifications of the non-academic staff. Purchasing Negotiation Techniques; Strategic Planning in Services and Units; Communication, Assertivenessand Teamwork; Using Excel as a management tool in the UA; Information processing for decision-making: a testof the ability to synthese; The use of Web Conference Tools; Microsoft Excel Basic / Intermediate; MicrosoftExcel Advanced; Optimization of Working in Word; SharePoint for Users; Microsoft Office Productivity

5. Estudantes e Ambientes de Ensino/Aprendizagem

5.1. Caracterização dos estudantes

5.1.1. Caracterização dos estudantes inscritos no ciclo de estudos, incluindo o seu género e idade

5.1.1.1. Por Género

5.1.1.1. Caracterização por género / Characterisation by gender

Género / Gender %

Masculino / Male 90

Feminino / Female 10

5.1.1.2. Por Idade

5.1.1.2. Caracterização por idade / Characterisation by age

Idade / Age %

Até 20 anos / Under 20 years 0

20-23 anos / 20-23 years 30

24-27 anos / 24-27 years 40

28 e mais anos / 28 years and more 30



5.1.2. Número de estudantes por ano curricular (ano letivo em curso)

5.1.2. Número de estudantes por ano curricular (ano letivo em curso) / Number of students per curricular year(current academic year)

Ano Curricular / Curricular Year Número / Number

1º ano curricular 6

2º ano curricular 4

10

5.1.3. Procura do ciclo de estudos por parte dos potenciais estudantes nos últimos 3 anos.

5.1.3. Procura do ciclo de estudos / Study programme's demand

Penúltimo ano / One

before the last year

Último ano/

Last year

Ano corrente /

Current year

N.º de vagas / No. of vacancies 23 24 24

N.º candidatos 1.ª opção, 1ª fase / No. 1st option, 1st fase

candidates8 5 5

Nota mínima do último colocado na 1ª fase / Minimum entrance mark

of last accepted candidate in 1st fase12 12 12

N.º matriculados 1.ª opção, 1ª fase / No. 1st option, 1st fase

enrolments5 4 5

N.º total matriculados / Total no. enrolled students 5 4 5

5.1.4. Eventual informação adicional sobre a caracterização dos estudantes (designadamentepara discriminação de informação por ramos)

5.1.4. Eventual informação adicional sobre a caracterização dos estudantes (designadamente para discriminaçãode informação por ramos)

N/A

5.1.4. Addicional information about the students’ caracterisation (information about the students’ distribution by thebranches)

N/A

5.2. Ambientes de Ensino/Aprendizagem

5.2.1. Estruturas e medidas de apoio pedagógico e de aconselhamento sobre o percurso académico dosestudantes.

Para além do apoio pedagógico fornecido pelos docentes e pelas Direções de Curso, existem vários serviços egabinetes de apoio ao estudante no seu percurso académico, nomeadamente: os Serviços de GestãoAcadémica, que prestam apoio a assuntos relacionados com a frequência do curso, e com a gestãoadministrativa e académica dos processos que afetam a vida académica; o Gabinete Pedagógico, queproporciona aos estudantes apoio em assuntos que se relacionam com aspetos gerais da sua vida académicae pessoal, em particular, aos estudantes portadores de incapacidades temporárias ou permanentes quedificultem o seu percurso académico; os Serviços de Ação Social, que fornecem consultas de apoiopsicológico; e o Provedor de Estudante, cuja missão passa pela defesa e promoção dos direitos e interesseslegítimos dos estudantes. Outro serviço integrado de apoio psicológico é a LUA – Linha Universidade de Aveiro,que envolve especialistas e um grupo de voluntários formados para o efeito.

5.2.1. Structures and measures of pedagogic support and counseling on the students' academic path. Besides the pedagogical support provided by the teaching staff and the study programme directors andcommittees, there are several services and offices which support the students during their academic careers,namely: the Academic Management Services, which support matters related to attending a higher educationdegree, and the administrative management of academic processes; the Pedagogical Office, which provides



support in general matters relating to students’ personal and academic life, and in particular for students with

temporary or permanent disabilities which hinder their academic progress; the Social Welfare Services, whichprovide psychological counselling free of charge; and the Student Ombudsperson, whose mission is to promoteand protect the legitimate rights and interests of students.

An important part of the university’s support network is LUA, the University of Aveiro Helpline, which is run byspecialists and a trained group of volunteers.

5.2.2. Medidas para promover a integração dos estudantes na comunidade académica. O acolhimento aos novos estudantes contempla vários momentos: a receção no processo de matrícula pelosServiços de Gestão Académica, os Serviços de Acão Social, a Associação Académica e a SalgadíssimaTrindade, a participação no projeto CAMPUS4’US, ritual de acolhimento implementado a partir do ano 2010, asvisitas aos departamentos e às demais infraestruturas da UA, a apresentação dos serviços e da orgânica defuncionamento da UA.A partir destes momentos iniciais de acolhimento institucional, a integração dos estudantes na comunidadeacadémica é feita através das Direções e Núcleos de Curso, a Associação Académica e da Praxe, os Serviçosde Ação Social e o Gabinete Pedagógico, entre outros.Desde 2011/2012 está em funcionamento um Programa de Tutoria, que visa assegurar o acompanhamentoacadémico e pessoal dos estudantes, e a promover a sua integração e participação na comunidade e o seusucesso escolar.

5.2.2. Measures to promote the students’ integration into the academic community. New students are welcomed in a variety of ways: at the time of matriculation, they are received by theAcademic Management Services, the Social Welfare Services, the Students Union; during Welcome week, theyparticipate in the welcoming event, CAMPUS4US-UA, an institutional initiative launched in 2010, visit thedepartments and other essential locations, and are introduced to the institution’s services and ways of working.After these initial moments of institutional welcome, the students’ integration into the academic community is inthe hands of the Study Programme Directors and their committees, the student bodies, the Social WelfareServices and the Pedagogical Office, amongst others. Since 2011/2012, a Tutoring Programme has been in place with a view to supporting students in their academicand personal careers, and promoting their integration and participation in the community, and their academicsuccess.

5.2.3. Estruturas e medidas de aconselhamento sobre as possibilidades de financiamento e emprego. Existem vários mecanismos de aconselhamento neste âmbito, em particular, os Serviços de Ação Social, que,no âmbito da sua missão, proporcionam apoio aos estudantes no que diz respeito ao financiamento e gerem aatribuição de bolsas de estudo; e o Gabinete de Estágios e Saídas Profissionais (GESP), que promove ações depreparação para entrada no mercado de trabalho, workshops de técnicas de procura de emprego, conferênciase forúns com uma forte participação de empresas, visitas a eventos relevantes, organização e gestão deprogramas e projetos, e a divulgação de oportunidades de estágios e recrutamento. O GESP gere, ainda, umPortal de Ofertas e Curricula, PORTA, que faz o encontro entre a oferta (das empresas inscritas) e a procura(dos estudantes e diplomados da UA) de oportunidades de emprego e estágio (não curricular). No ano letivo2014/2015, foram colocadas 744 oportunidades no PORTA, tendo sido selecionados 224 candidatos da UA

5.2.3. Structures and measures for providing advice on financing and employment possibilities. Several counselling mechanisms exist for this purpose; in particular, the Social Welfare Services, which offersupport to students regarding financing during their studies and manage the awarding of grants, and the Officefor Internships and Job Opportunities, which organises and promotes preparatory sessions for entry into theworkplace, workshops on job finding techniques, conferences and forums with the active participation ofcompanies and businesses, visits to relevant events, the management of projects and programmes, as well asthe dissemination of opportunities for internships and recruitment. This Office also manages a Portal of Offersand Curricula, PORTA, which acts as a go-between between the offer of companies and businesses, and thedemand of UA students and graduates. In the academic year 2014/2015, 744 opportunities were placed onPORTA and 224 candidates from UA have been selected.

5.2.4. Utilização dos resultados de inquéritos de satisfação dos estudantes na melhoria do processoensino/aprendizagem.

É a fase de Diagnóstico do SubGQ-UC que integra o preenchimento de inquéritos e resulta na identificação deUCs em Situação Relevante – PMO (Plano de Melhoria Obrigatório) e em Situação Relevante – BP (BoasPráticas). As primeiras exigem uma reflexão por parte dos docentes responsáveis pelas uc e a redação de umplano de melhoria, que deverá contar com os contributos de todos os docentes dessa unidade curricular e queocorre durante a fase de Melhoria. A mesma termina com uma avaliação dos planos de melhoria pelasComissões de Curso onde a unidade curricular em causa é lecionada. Na fase de Garantia, a Comissão de



Análise, designada pela direção de cada Unidade Orgânica, avalia globalmente o desempenho de todas as ucdessa Unidade e redige um relatório global, que se deve pronunciar sobre o grau de comprometimento daUnidade face à execução dos planos de melhoria propostos. Na última fase, de Supervisão, o ConselhoPedagógico procede à análise e divulgação dos resultados do processo.

5.2.4. Use of the students’ satisfaction inquiries on the improvement of the teaching/learning process. The Diagnosis Stage of the Quality Assurance System (QAS) for the Curricular Units (CU) involves the filling outof questionnaires by students and results in the identification of CUs classified as requiring an ObligatoryImprovement Plan, or as Good Practice. The former require the teachers responsible for the CUs to reflect onthe situations identified and design an improvement plan, including contributions from all the teachers whoteach on the CU. This takes place during the Improvement Stage of the QAS, which is completed with theevaluation of the improvement plans by the Committee of the Study Programme(s) on which the CU is taught. Inthe Assurance stage, the Analysis Committee, nominated by the Director of each Department/School, assessesthe performance of the CUs and writes a general report, committing the Department/School to the proposedimprovement plans. In the final stage, Supervision, the Pedagogic Council analyses and disseminates theresults of the process.

5.2.5. Estruturas e medidas para promover a mobilidade, incluindo o reconhecimento mútuo de créditos. Todos os estudantes da UA podem participar em experiências de mobilidade. Estas podem ser concretizadasatravés de um período de estudos, um estágio curricular ou um estágio profissionalizante, numa instituiçãoparceira no âmbito de projetos europeus de cooperação e mobilidade, ou no âmbito do conjunto alargado deredes e grupos de cooperação internacional nos quais a UA participa ativamente com universidades de todosos continentes. Os estudos realizados numa das instituições parceiras têm pleno reconhecimento académicona Universidade de Aveiro, no âmbito do Sistema Europeu de Transferência de Créditos (ECTS). Como forma depromover as atividades da UA neste campo, o Gabinete de Relações Internacionais – Área de Mobilidade eIntegração Profissional fornece informações acerca dos principais programas nacionais, europeus etransnacionais em matéria de educação, formação e investigação e apoio as candidaturas. De notar que a UA édetentora do ECTS Label e do DS Label.

5.2.5. Structures and measures for promoting mobility, including the mutual recognition of credits. All the students of the UA can participate in mobility experiences. These can take the form of a period of studies,a curricular placement or a professional internship, in a partner institution on a European cooperation andmobility project, or in the context of the wide range of international networks and cooperative groups in whichthe university actively participates in all continents. Studies carried out in a partner institution are awarded full academic recognition in the University of Aveiro,under the European Credit Transfer System (ECTS). With a view to promoting the activities of the UA in thisfield, the International Relations Office (Mobility and Professional Integration Division) provides informationabout the national, European and transnational programmes in the areas of teaching, training and research andsupports the application process. The UA is a holder of the European Commission ECTS and Diploma Supplement Quality Labels.

6. Processos

6.1. Objetivos de ensino, estrutura curricular e plano de estudos

6.1.1. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências) a desenvolver pelos estudantes,operacionalização dos objetivos e medição do seu grau de cumprimento.

Pretende-se que os graduados do Mestrado em Física adquiram as seguintes competências/conhecimentos:

1) Conhecimento e compreensão: - Conhecimento aprofundado das leis da Física em conjunto com as suas aplicações em áreas variadas.- Conhecimento da variedade de técnicas experimentais avançadas, técnicas matemáticas e/oucomputacionais, aplicáveis à investigação actual em Física. Conhecimento detalhado dessas técnicas nasáreas de especialidade.

2) Competências de valor aplicado:- Capacidade de independentemente comparar modelos teóricos com resultados experimentais, desenhar eexecutar experiências para comprovar a validade de modelos, e se necessário introduzir alterações nosmodelos.



- Capacidade de trabalhar em laboratório, e conhecimento adequado dos instrumentos e dos métodos

experimentais mais utilizados, e de descrever, analisar e criticar os dados experimentais e extrair conclusõesválidas.

- Capacidade de utilizar de forma autónoma técnicas avançadas de Física no contexto de outras disciplinas ouem contexto industrial.

3) Competências de comunicação, literacia, numeracia, uso de TICs:

- Capacidade de comunicar conceitos científicos complexos de forma concisa, precisa e clara, para diferentestipos de audiência e com recurso às tecnologias adequadas.

4) Competências de autonomia e trabalho em equipa.

Operacionalização:

A formação avançada em várias áreas da Física (Física Estatística, Física Quântica, Relatividade Geral, etc)concentra-se nos dois primeiros semestres do ciclo de estudo. O último ano é dedicado fundamentalmente àrealização do trabalho conducente à dissertação (anual).

Medição do seu grau de cumprimento:

Os conhecimentos e competẽncias adquiridos nas unidades curriculares são avaliados em testes e exames,através da realização de projectos, etc. A dissertação é sujeita a provas públicas com um júri composto por umarguente externo, o orientador do aluno e um outro especialista.

6.1.1. Learning outcomes to be developed by the students, their translation into the study programme, andmeasurement of its degree of fulfillment.

It is intended that graduates of the Master in Physics acquire the following skills / knowledge:

1) knowledge and understanding:- Detailed knowledge of the laws of physics as well as of their applications in several areas.- Knowledge of advanced experimental techniques and mathematical/computational techniques applicable tocurrent research in physics.

2) Applied skills:- Ability to independently compare theoretical models with experimental results, design and run experiments totest the validity of models, and if necessary to make changes in the models.- Ability to work in the laboratory, and knowledge of instruments and of the most widely used experimentalmethods, and ability to describe, analyze and criticize the experimental data and draw valid conclusions.- Ability to independently use advanced techniques of physics in the context of other disciplines or in industrialcontext.

3) Communication skills, literacy, numeracy:- Ability to communicate complex scientific concepts in a concise, precise and clear, for different types ofaudience and using the appropriate technologies.

4) autonomy and teamwork skills.

Translation into the study curricula:

The advanced training in several areas of Physics (Statistical Physics, Quantum Physics, General Relativity,etc.) is concentrated in the first two semesters of the degree. The last year is mainly dedicated to carrying outthe work leading to the dissertation.

Measuring the degree of fulfilment:

The knowledge and skills acquired in each course of the degree are evaluated in tests and examinations,homeworks, projects, etc. The dissertation is subject to public defence with a jury including an externalexaminer, the supervisor of the student and another specialist.

6.1.2. Periodicidade da revisão curricular e forma de assegurar a atualização científica e de métodos de trabalho. A estrutura do plano de estudos do Mestrado em Física foi publicada em Diário da República em 8 de Novembrode 2007 (Despacho Nº 25545-Q/2007) e sofreu apenas uma revisão curricular em Novembro de 2013.



6.1.2. Frequency of curricular review and measures to ensure both scientific and work methodologies updating. The structure of the Master in Physics syllabus was published in Diário da República on November 8, 2007(Despacho No. 25545-Q / 2007) and suffered only one curricular revision in November 2013.

6.2. Organização das Unidades Curriculares

6.2.1. Ficha das unidades curriculares

Mapa X - Temas Actuais de Física / Present Topics of Physics

6.2.1.1. Unidade curricular:Temas Actuais de Física / Present Topics of Physics

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):António Joaquim Onofre de Abreu Ribeiro Gonçalves T:45

6.2.1.3. Outros docentes e respetiva carga letiva na unidade curricular:N/A

6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):1) Adquirir conhecimentos sobre o Modelo Padrão da Física de Partiículas e testes experimentais ao ModeloPadrão 2) Introduzir a Fiísica dos colisionadores hadrónicos e explorar exemplos dos aceleradores atuais que seencontram em funcionamento (ex. O LHC) 3) Introduzir os alunos à Física dos Neutrinos e ao problema das oscilações e massa dos neutrinos4) Explorar o espectro dos raios cósmicos, discutir a sua potencial origem e compreender os métodosexperimentais para a deteção de raios cósmicos de muito alta energia, dando exemplos específicos deexperiências como AUGER

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:1) Acquire knowledge on the Standard Model of Particle Physics and its experimental tests 2) Acquire knowledge on hadron colliders physics and study currently working colliders like the LHC 3) Introduce the students to Neutrino Physics and the problems related to neutrino oscilations and neutrinomasses4) Understand the cosmic ray spectrum distribution as a function of energy, discuss its origin and explore andunderstand the experimental methods used to detect ultra high energy cosmic rays giving specific examples ofdetectors like AUGER

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:1-Introdução ao Modelo Padrão

2-Física em Colisionadores Hadrónicos História dos colisionadores hadrónicos; Observáveis e distribuições diferenciais; Secções eficazes e taxas dedecaimento Colisões elásticas e inelásticas; Acontecimentos de alta multiplicidade (minimum bias); PDFs eprodução de quarks pesados (top e bottom); Produção de Bosões vectoriais; Testes ao Modelo Padrão: porqueé o quark top tão interessante?; A pesquisa do Bosão de Higgs

3-Física de neutrinosNeutrinos atmosféricos e solares; Fenomenologia das oscilações de neutrinos; Experiências de oscilações deneutrinos; Puzzles dos neutrinos: LSND e MiniBoone; A massa dos neutrinos; O futuro: super-feixes e fábricasde neutrinos

4-AstropartículasFísica dos raios cósmicos: O espectro dos raios cósmicos e fontes cosmológicas; Raios cósmicos de energia muito elevada (UHECR; Oefeito GZK; Experiências e detectores de UHECR

6.2.1.5. Syllabus:



1-Introduction to the Standard Model of Particle Physics

2-Hadron Collider Physics History; Observables and differential distributions; Cross sections and rates; Elastic and Inelastic collisions;High Multiplicity events (minimum bias events); PDFs and heavy quark production;Vector Boson production;Standard Model experimental tests; Why is the top qaurk so massive?; The search for the Higgs boson;

3-Neutrino PhysicsAtmosferic and solar neutrinos; Phenomenology of neutrino oscilations; Neutrino oscilations experiments; Neutrino puzzles: LSND and MiniBoone; Neutrino masses; The futur: super-beams and neutrino factories

4-AstroparticlesCosmic rays physics; The cosmic ray spectrum and cosmological sources; Ultra High Energy Cosmic Rays(UHECR); The GZK effect; Detectors and experiments of UHERC

6.2.1.6. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidadecurricular.

O programa da UC apresentado no ponto 6.2.1.5 permite estabelecer uma relação muito estreita com osobjetivos de aprendizagem definidos acima no ponto 6.2.1.4. Particularmente relevante é o facto de osestudantes poderem ter contacto com projetos de investigação integrados na participação Portuguesa emvárias experiências internacionais como são o caso da experiência ATLAS no LHC (experiência numcolisionador de partículas) e experiência AUGER na Argentina (experiência de raios cósmicos de energia muitoelevada) onde os estudantes podem aplicar os conhecimentos adquiridos em projetos de investigação.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The syllabus presented in 6.2.1.5 allows to stablish a direct link to the objectives defined in 6.2.1.4. Particularlyrelevant is the fact that the students in this UC, can actually have contact with major international experimentslike ATLAS, at the LHC (an hadron collider experiment) and AUGER in Argentina (a UHECR experiment) wherethe students can apply the acquired knowledge in several research projects.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Aulas teóricas, teórico-práticas, laboratoriais e seminários. A avaliação é realizada em vários momentos aolongo da unidade curricular e incluiu diferentes elementos de avaliação, nomeadamente: realização de fichas de

avaliação individuais; apresentação e discussão oral por grupo de artigos científicos; apresentação ediscussão oral por grupo dos resultados do trabalho experimental.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Classes are divided into theoretical, pratical and laboratorial, where students are expected to learn the differentlectured subjects and do experimental work. Seminars are foreseen during the course. The evaluation isperformed in several moments during the semester and includes: quizzes, discussion and presentation ofscientific state of the art papers, and final presentation and discussion of the experimental work developedduring the course.

6.2.1.8. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidadecurricular.

As metodologias de ensino encontram-se perfeitamente enquadradas com os objetivos de aprendizagem. Nasaulas teóricas os alunos aprendem as bases teóricas associadas ao Modelo Padrão, Física de Partículas eAstropartículas previstas no programa, e nas aulas teórico-práticas e laboratoriais têm a possibilidade deaplicar essas técnicas em casos práticos de projetos de investigação no âmbito da participação Portuguesaem experiências Internacionais.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The teaching methodologies are perfectly adapted to the learning outcomes. In the theoretical lectures thestudents learn the theoretical aspects related to the Standard Model, Particle Physics and Astroparticlephysics, foreseen in the syllabus and in the theoretcial-pratical and laboratorial classes they have the chance toapply these to research projects developed within the Portuguese collaboration in international experiments.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:



1) I.J.R. Aitchison and A.J.G Hey, “Gauge theories in particle physics”, Vols. I and II, IoP publishing, 3rd Ed.(2003). 2) F. Halzen and A.D. Martin, “Quarks and leptons: an introductory course in modern particle physics”, Wiley(1984). 3) D.M. Gingrich, “Practical Quantum Electrodynamics”, Taylor and Francis (2006).

Mapa X - Métodos Matemáticos e Computacionais da Física

6.2.1.1. Unidade curricular:Métodos Matemáticos e Computacionais da Física

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Vítor José Babau Torres, T: 15; PL: 30


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):O objectivo da disciplina consiste em reforçar e aprofundar conhecimentos de métodos e técnicas da FísicaMatemática e de Física Computacional, de modo a ser capaz de resolver problemas físicos usando, de ummodo integrado, técnicas analíticas e numéricas-computacionais.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The goal of this course is to strengthen and deepen knowledge of methods and techniques of MathematicalPhysics and Computational Physics, in order to be able to solve physical problems using, in an integratedmanner, analytical and numerical/computational techniques.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:1. Cálculo Variacional: Eqs. de Lagrange. Multiplicadores de Lagrange. Princípio de Hamilton. Equivalência à eq.de Schrodinger. Método Variacional de Rayleigh-Ritz. Aplicação à equação de Schrodinger independente dotempo: Poço de potencial infinito, Oscilador Harmónico Simples e átomo de hidrogénio.2. Otimização: Introdução ao Linux. Introdução ao Fortran. Introdução ao gnuplot. Otimização a 1 e 2 dimensões.Steepest descent e Downhill simplex. Método do recozimento simulado.3. Estrutura Eletrónica: Poço de potencial finito em ondas planas. Átomo de hidrogénio. Ião H2+. Aproximaçãode Born-Oppenheimer. Orbitais ligantes e anti-ligantes. Combinação linear de orbitais atómicas. Átomo He.Correlação electrónica. Interação de Configurações. Teoria de Hartree e campo médio central. Molécula H2.Teoria de Hartree-Fock. Teoria do Funcional da Densidade. Código Computacional QuantumEspresso.Propriedades electrónicas e vibracionais de moléculas diatómicas e de cristais.

6.2.1.5. Syllabus:1. variational calculation: Equation of Lagrange. Lagrange multipliers. Principle of least action. Equivalence toSchrodinger eq. Variational method of Rayleigh-Ritz. Application to time independent Schrodinger equation:infinite potential Well, Simple Harmonic Oscillator and hydrogen atom.2. Optimization: Introduction to Linux. Introduction to Fortran. Introduction to gnuplot. Optimization in 1 and 2dimensions. Steepest descent and Downhill simplex. Method of simulated annealing.3. Electronics Structure: finite potential well in plane waves. Hydrogen. Ion H2 +. Born-Oppenheimerapproximation. Orbital ligands and anti-ligands. Linear combination of atomic orbitals. He atom. Electroniccorrelation. Configurations interaction. Hartree theory and central mean field. H2 molecule. Hartree-FockTheory. Density Functional Theory. Computational QuantumEspresso code. Electronic and vibrationalproperties of diatomic molecules and crystals.


O aprofundamento do cálculo variacional permite encontrar a equivalência entre as formas diferencial eintegral de modelos matemáticos de um mesmo problema físico. É enfatizado o uso de aproximações, quepossibilitam encontrar soluções com a precisão pretendida, assim como incentivam o uso de métodosnuméricos. Os cálculos computacionais são efectuados no sistema operativo Linux, no próprio computadorpessoal ou num cluster de computadores dedicado a cálculo científico.



O treino e a familiarização computacional é desenvolvida no estudo de problemas de optimização, que é uma

área transversal a várias ciências, engenharias e economia. Conclui-se este curso com o estudo da estruturaelectrónica de materiais, onde os alunos são colocados perante problemas onde inicialmente desenvolvempequenos programas computacionais e terminam usando um código computacional grátis estado da arte.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The deepening of variational calculus allows you to find the equivalence between the differential and integralforms of mathematical models of the same physical problem. It is emphasized the use of approximations thatenable us to find solutions to the required accuracy as well as encourage the use of numerical methods. Thecomputations are performed on the Linux operating system on the personal PC or on a computer clusterdedicated to scientific computing.The computer training and familiarization is developed in the study of optimization problems, which is a cross-sectional area of several science, engineering and economics. We conclude this course with the study of theelectronic structure of materials where students are placed before problems and initially develop smallcomputer programs and end using a open source computer code.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Aulas teóricas e teórico-práticas em que se expõe e se desenvolve a matéria do programa, com o apoio demeios audiovisuais. Nas aulas práticas, cada aluno resolve problemas matemáticos ou computacionaispropostos, apresentados numa lista de aproximadamente cem problemas. É incentivado o uso de computadorpessoal, o que permite o trabalho computacional fora das aulas, como também potencia o seu uso noutrasdisciplinas. Pequenos programas são propostas para resolução computacional fora das aulas e discutidos emaula.A avaliação incide, separadamente, na componente teórica e teórico-práticas e na componente práticacomputacional.- Os vinte valores são distribuídos por: 1/2 para a parte teórica e 1/2 para a parte prática computacional.Os alunos que quiserem poderão desenvolver individualmente um trabalho computacional, o qual contarácomo benefício da nota final em 10%.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):The program topics are taught in theoretical and theoretical-practical classes with the support of audiovisualmedia. In practical classes, each student solves mathematical or computational problems, selected from a listof about a hundred problems. The use of personal computer is encouraged, enabling the computational workoutside the classroom, and also its use in other subjects. Small programs are proposed for computationalresolution outside the classroom and later on discussed in class.The assessment focuses separately on the theoretical and theoretical-practical component and on thecomputational practice component.- The grading is distributed in the following way: 1/2 for the theoretical part and 1/2 for Computational practicalpart.Students who want to be able to individually develop a computational work will benefit by 10% in the final mark.


Como se pretende que os alunos fiquem treinados com computadores dedicados a cálculo científico, a partecomputacional onde tem de usar o código estado da arte, tem o peso de 1/2 da cotação total. A parte analítica,incluindo as aproximações tem o peso restante de 1/2.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.As it is intended that students become trained in scientific computing, the computational part (where you haveto use state of the art code) has weight 1/2 of the total marks. The analytical part has the remaining weight.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:- Cálculo Variacional:George B. Arfken, Hans J. Weber e Frank E. Harris, Mathematical Methods for Physicists, 7th edition, ElsevierAcademic Press, 2013.M. R. Spiegel, Advanced Mathematics for Engineers and Scientists, McGraw-Hill, 1983.K. T. Tang, Mathematical Methods for Engineers and Scientist 3: Fourier Analysis, Partial Differential Equationsand Variational Methods, Springer-Verlag, 2007.- Optimização:William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, e Brian P. Flannery, Numerical Recipes, CambridgePress, 2a edição, 1996.



- Estrutura Eletrónica:B. H. Bransden e C. J. Joachain, Physics of Atoms and Molecules, Prentice Hall, 2a edição, 2003.José David M. Vianna, Adalberto Fazzio, e Sylvio Canuto, Teoria Quântica de Moléculas e Sólidos, Livraria daFísica, 2004.J. M. Thijssen, Computational Physics, Cambridge Press, 1999.N. Zabaras, Atomistic Modeling of Materials, Cornell Univ., emhttp://mpdc.mae.cornell.edu/Courses/MAE715/MAE715.html

Mapa X - Nanociências e Nanotecnologias / Nanoscience and Nanotechnology

6.2.1.1. Unidade curricular:Nanociências e Nanotecnologias / Nanoscience and Nanotechnology

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Teresa Maria Fernandes Rodrigues Cabral Monteiro T:45; TP:15


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):A UC de N&N tem como objetivo construir conhecimento e um conjunto de aptidões e competências emnanociências e nanotecnologias que assumem um papel relevante no desenrolar de tecnologias à nanoescalaque visam o desenvolvimento de produtos e bens. Os conteúdos programáticos da UC pretendem sequenciar eaprofundar a aprendizagem realizada ao longo de disciplinas de anos anteriores entre as quais se destacam aMecânica Quântica, Termodinâmica e Física Estatística e a Física do Estado Sólido, complementando aformação em Física da Matéria Condensada. A exploração da unidade curricular de Nanociências eNanotecnologias é feita sobre o conhecimento dos fenómenos físicos que ocorrem em sistemas de baixadimensionalidade, recorrendo por isso à interpretação quântica dos mesmos. De igual modo, são exploradas asaplicações tecnológicas resultantes dos fenómenos à nanoescala entre os quais as relacionadas compropriedades óticas, elétricas e magnéticas.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The N&N course is constructed to sequence and deepen the learning skills held over from previous years suchas Quantum Mechanics, Thermodynamics and Statistical Physics and Solid State Physics. The study of theNanosciences and Nanotechnologies course is based on the understanding of physical phenomena that occurin low-dimensional systems, so requiring the quantum interpretation. Similarly, technological applicationsarising from the nanoscale phenomena including those related to optical, electrical and magnetic properties areexplored.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:Parte I - Elementos da teoria de grupos aplicados a problemas de física da matéria condensada: Definições eTeoremas, Simetria e Grupos de Simetria, Grupos, Representações e Tabelas de Caracteres, Grupo daEquação de Schrödinger e aplicação a sistemas eletrónicos, Regras de seleção e Propriedades de simetria emsistemas cristalinos;Parte II - Teoria da estrutura de bandas eletrónicas em semicondutores: teoria das perturbações (revisão)aproximação k.p, hamiltoneano sem e com acoplamento spin-órbita, hamiltoneano na presença de um campomagnético;Parte III – Exploração de propriedades físicas de novos materiais e nanosistemas através de conceitosalternativos em eletrónica, spintrónica, fotónica e optoelectrónica: poços quânticos e super-redes, fiosquânticos e pontos quânticos.

6.2.1.5. Syllabus:Part I - Elements of group theory applied to problems in condensed matter physics: Definitions and Theorems,Symmetry and Symmetry Groups, Groups, Representations and Character Tables, Group of the Schrödingerequation and application to electronic systems, selection rules and symmetry properties in crystalline systems;Part II - Theory electronic band structure in semiconductors: perturbation theory (revisions) k.p approximation,Hamiltonian with and without spin-orbit coupling, Hamiltonian in the presence of a magnetic field;Part III - Exploitation of the physical properties of new materials and nanosystems through alternative conceptsin electronics, spintronics, photonics and optoelectronics: quantum wells and superlattices, quantum wires and



quantum dots.


Os objetivos e conteúdos programáticos da UC estão desenhados de modo a fortalecer e complementar aformação em física da matéria condensada. As nanoestruturas de semicondutores inorgânicos são utilizadascomo exemplos preferenciais para contextualizar e integrar os vários os blocos de formação que visamsuportar a exploração da aplicação da teoria de grupos a semicondutores e, particularmente, a sistemas debaixa dimensionalidade, examinado também técnicas de determinação da estrutura de bandas eletrónicas,relevantes para a compreensão das propriedades físicas dos materiais/nanomateriais, exploradas na últimaparte. Ao longo da lecionação são discutidas metodologias de processamento e técnicas de caracterização denanomateriais que permitem desenvolver e compreender as propriedades dos sistemas nanoestruturados esuas aplicações. A sequência de conteúdos permite a integração de conhecimentos adquiridos assegurandouma formação de base sólida em nanociências e nanotecnologias.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The choice of the objectives and syllabus was made in order to strengthen and complement the training incondensed matter physics. The nanostructures of inorganic semiconductors are used as preferred examplesfor contextualize and integrate the building blocks that aim to support the application of group theory tosemiconductors, namely, to low-dimensional systems, also examining techniques for the determination of theelectronic band structures, relevant for understanding the physical properties of materials / nanomaterials,explored in the last part. Through the teaching nanomaterials processing methods and characterizationtechniques allowing the development and understanding of the properties of nanoscale systems and theirapplications are discussed. The content sequence allows the integration of acquired knowledge assuring a solidbasic training in N&N.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):As metodologias de ensino incluem aulas Teóricas expositivas e interpelativas em que os alunos sãoenvolvidos, de forma proactiva, na discussão das temáticas. Nas aulas de natureza Teórico-Prática os alunossão guiados na resolução de problemas para compreensão e consolidação dos conceitos e metodologias deintegração de conhecimentos. Os conteúdos teóricos e teórico-práticos são suportados por material didático deapoio disponível antecipadamente na plataforma de elearning. Os estudantes são responsáveis peloacompanhamento do desenvolvimento dos conteúdos programáticos através da leitura e discussão dosdiapositivos das aulas, bibliografia sugerida e realização de problemas. A avaliação é realizada por Exame Final através de uma prova escrita.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Teaching methods include theoretical lectures and in-class learning activities to involve the students in thediscussion of the themes. In the Theoretical-Practical classes the students are guided in solving problems forunderstanding and consolidation of concepts and methodologies of integrating knowledge. The contents aresupported by teaching materials available in advance in the online elearning platform. Students are responsiblefor monitoring the development of the syllabus by reading and discussion of the classes slides, suggestedbibliography and problem-solving.The evaluation is performed by a final written examination.


Ao longo da lecionação da unidade curricular elege-se uma prática pedagógica centrada no estudante,integrando as componentes de formação teórico/teórico-prática de fundamentação e desenvolvimento dosconteúdos programáticos, associados à reflexão e exploração de cenários reais de vanguarda, abordando eanalisando as estratégias pedagógicas na condução e planeamento da lecionação, assim como o trabalhodesenvolvido pelo estudante fora do ambiente da sala de aula. Promove-se a integração de conhecimentos comaulas teóricas interpelativas, envolvendo os estudantes na discussão. Algumas das aulas teóricascorrespondem a palestras convidadas por especialistas da área. Para as aulas teórico-práticas são disponibilizadas fichas de exercícios cobrindo os diferentes tópicos damatéria. No âmbito do processo de ensino aprendizagem dos estudantes, a UC disponibiliza via plataformaeletrónica da UA, um conjunto de recursos educacionais direcionados para os objetivos de aprendizagemproduzidos em proximidade da bibliografia de suporte. Pretende-se deste modo desenvolver o grau deautonomia de estudo do estudante, desenvolver a capacidade de formulação e resolução de problemas eintegração de conhecimentos, em coerência com os objetivos estabelecidos para a unidade curricular.



6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.A student-oriented practice is elected throughout the teaching of the course, integrating the components oftheoretical/ theoretical-practical components of the syllabus development, associated with reflection andexploration of forefront real scenarios, addressing and analyzing teaching strategies in conducting and classesplanning, as well as the work done by the student out of the classroom environment. The integration ofknowledge is promoted involving the students in open-discussions in the lectures. Some of the lecturescorrespond to invited lectures by experts in the field.For theoretical/practical classes exercise sheets are available covering the different topics of the syllabus. TheUC offers via electronic platform of the UA, a set of educational resources directed to the learning objectivesproduced in proximity with the indicated bibliography. The aim is develop the degree of student study autonomy,develop the ability to formulate and solve problems and integration of knowledge, consistent with the objectivesset for the course.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:Tinkham M., Group Theoryand Quantum Mechanics, McGraw Hill, 1964;

Burns G., Introduction to the group theory with applications, Academic Press 1977;

Fazzio A., WatariK., Introdução à Teoria de Grupos, UFSM, 1998

Yu Peter Y., Cardona Manuel, Fundamentals of Semiconductors, Springer, 2010;

Vasilevski M. I., Calado Ferreira I., Física de Semicondutores: fundamentos, aplicações e nanoestruturas,Almedina, 2005;

SzeS.M., Physicsof Semiconductor Devices Wiley-Interscience1969;

Mitin, V.V., Kochelap, V.A., Stroscio, M.A., Introduction to Nanoelectronics: Science, Nanotechnology,Engineering and Applications, Cambridge University Press, 2008;

Rainer, W., Nanoelectronics and InformationTechnology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices,Wiley-VCH, 2005;

Outros (ex. artigos científicos).

Mapa X - Optoelectrónica / Optoelectronics

6.2.1.1. Unidade curricular:Optoelectrónica / Optoelectronics

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Mário Fernando dos Santos Ferreira, T/TP:30 PL:30


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):A disciplina de Optoelectrónica destina-se a alunos do 2º ciclo em Engenharia Física, tendo por objetivoproporcionar formação na área dedos dispositivos optoelectrónicos e das fibras óticas. Em particular, seráenfatizado o estudo sobre os aspetos teóricos, desenho, fabrico e funcionamento dos dispositivosoptoelectrónicos no contexto dos atuais sistemas óticos de comunicação. Serão analisados e discutidos váriostipos de emissores, recetores, moduladores, amplificadores e outros dispositivos para o processamento dosinal ótico.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The main objective of this curricular unit is to provide a course in the area on optoelectronic devices and opticalfiber systems. A particular attention is paid to the theory, design, fabrication and operation of optoelectronicdevices in the context of actual optical communication systems. Different types of emitters, modulators,receivers, amplifiers and all-optical signal processing devices are discussed.



6.2.1.5. Conteúdos programáticos:

1. INTRODUÇÃO1.1. Optoelectrónica: uma perspetiva histórica

2. EMISSORES E RECETORES ÓTICOS2.1. Elementos essenciais de um laser2.2. Física dos lasers semicondutores2.3. Lasers semicondutores com um modo longitudinal2.4. Características espectrais e dinâmicas dos lasers semicondutores2.5. Díodos emissores de luz2.6. Moduladores óticos2.7. Recetores óticos

3. SISTEMAS ÓTICOS DE COMUNICAÇÃO3.1. Fibras óticas monomodo3.2. Arquitetura dos sistemas de comunicação3.3. Sistemas multicanal3.4. Controle da dispersão3.5. Limitações devidas aos efeitos não-lineares

4. AMPLIFICADORES ÓTICOS4.1. Amplificação localizada e amplificação distribuída4.2. Amplificadores de semicondutor4.3. Amplificadores de fibra dopada com érbio4.4. Amplificadores Raman e Brillouin de fibra

5. CONTROLO DOS EFEITOS NÃO-LINEARES5.1. Impacto da não-linearidade da fibra5.2. Solitões em fibras óticas5.3. Solitões em sistemas com dispersão gerida5.4. Efeitos não-lineares intra-canal

6.2.1.5. Syllabus:

1. INTRODUCTION1.1. Optoelectronics: an historical perspective.

2. OPTICAL EMITTERS AND RECEIVERS 2.1. The main elements of a laser 2.2. Physics of semiconductor lasers 2.3. Tunable and single mode semiconductor lasers 2.4. Spectral and dynamical characteristics of semiconductor lasers 2.5. Light emitting diodes 2.6. Optical modulation2.7. Optical receivers

3. OPTICAL COMMUNICATION SYSTEMS 3.1. Singlemode optical fibers. 3.2. Communication systems architectures 3.3. Multichannel sytems 3.4. Dispersion management 3.5. Limitations imposed by the onlinear effects

4. OPTICAL AMPLIFIERS 4.1. Lumped versus distributed amplification 4.2. Semiconductor amplifers 4.3. Erbium-doped fiber amplifiers 4.4. Raman and Brillouin fiber amplifiers

5. CONTROL OF NONLINEAR EFFECTS



5.1. Impact of fiber nonlinearity 5.2. Solitons in optical fibers 5.3. Dispersion-managed solitons 5.4. Intrachannel nonlinear effects


O capitulo 1 proporciona uma perspetiva histórica da evolução dos sistemas de comunicação e docorrespondente desenvolvimento de vários dispositivos optoelectrónicos. O capítulo 2 cumpre o objetivo deproporcionar formação na área dos dispositivos optoelectrónicos, nomeadamente no que se refere aosemissores, aos moduladores e aos recetores óticos. O Capítulo 3 proporciona uma visão global sobre os atuaissistemas de comunicação por fibra ótica, referindo as suas principais arquiteturas, discutindo os problemasresultantes da dispersão e da não-linearidade da fibra e contextualizando a utilização dos vários dispositivos.Um tipo de dispositivos particularmente importante neste contexto é representado pelos amplificadores óticos,que são abordados no capítulo 4. O controlo e o eventual aproveitamento dos efeitos não-lineares torna-separticularmente importante no contexto dos sistemas mais avançados de comunicação por fibra ótica, sendoeste assunto estudado no capítulo 5.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.Concerning the theoretical program, Chapter 1 provides an historical perspective of the optical communicationsystems and the corresponding development of several optoelectronic devices. The objective of Chapter 2 is toprovide formation in the area of optoelectronic devices, namely lasers, modulators and optical receivers.Chapter 3 provides an overview of actual fiber optic communication systems, describing their mainarchitectures, discussing the main problems arising from fiber dispersion and nonlinearity, as well as the use ofseveral optoelectronic devices. Optical amplifiers are very important devices in this context, being discussed inChapter 4. The study of different techniques to control the nonlinear effects is the objective of Chapter 5. Finally,Chapter 6 describes several devices and techniques able to provide the all-optical processing of theinformation, most of them based on nonlinear effects.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):As aulas teóricas são lecionadas com base em slides preparados pelo docente e que são posteriormentedisponibilizados aos alunos no moodle. É disponibilizada igualmente uma lista de exercícios, alguns dos quaissão discutidos nas aulas.

A avaliação da disciplina é realizada considerando quer a componente teórico-prática, com um peso de 60%,quer a componente laboratorial, com um peso de 40%.

A avaliação na componente teórica é feita A) simplesmente através de um exame final (peso de 100%) ou B) deforma discreta, com base em i) exame a realizar na data do exame final (peso de 50%); ii) resolução e entregade um conjunto selecionado de 4 problemas ao longo do período letivo (peso de 25%); iii) elaboração de umtrabalho escrito (máximo de 10 páginas), sobre um dos temas do programa de Optoelectrónica, a entregar até àúltima aula (peso de 25%).

Componente laboratorial é realizada com base em 6 relatórios de grupo (peso de 50%), e na realização de umminiprojecto (peso de 50%)

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):The theoretical classes are delivered based on slides previously prepared by the professor and afterwardsprovided to the students in the moodle. A list of exercises is also provided, some of them being discussed in theclasses.

The evaluation of this curricular unit is realized considering both the theoretical component, with a weight of60%, and the laboratorial component, with a weight of 40%.

The evaluation of the theoretical component is realized either A) through a final exam, with a weight of 100%), orB) by parts, based on i) an exam (with a weight of 50%); ii) the resolution of a set of 4 problems during thesemester (weight of 25%); iii) a written work (maximum of 10 pages), concerning a topic of the program, to becompleted until the end of the classes (weight of 25%) .

The evaluation of the laboratorial component is realized considering 6 group reports (weight of 50%) and therealization of mini-projects (weight of 50%).




No que concerne à componente teórica, a disponibilização de um conjunto alargado de slides, que cobrem deuma forma completa o programa da UC, constitui um bom apoio para o trabalho dos alunos, ainda que nãodispense a consulta da bibliografia recomendada para o aprofundamento das matérias. Ao longo das aulas sãodiscutidos diversas questões práticas. É disponibilizada uma lista de exercícios e um conjunto selecionado deproblemas, a ser trabalhadas autonomamente pelos alunos ao longo do semestre. Os alunos têm 4 dias paraentregar a resolução destes problemas. Adicionalmente, a realização de um trabalho escrito sobre um tema noâmbito do programa da UC permite aos alunos aprofundarem um tópico da sua preferência. Desta forma, aopção pela avaliação discreta, sugerida no início das aulas, favorece uma melhor assimulação das matérias eum modo diversificado de avaliar os conhecimentos e o trabalho realizado pelos alunos na componente teóricada UC.

No caso da componente laboratorial, a realização dos 6 trabalhos propostos, precedida da sua preparação eseguida da elaboração dos respetivos relatórios, contribui só por si para a consecução dos objetivos deaprendizagem identificados para a UC. Tal desiderato é reforçado com a realização dos mini-projetos, quepretendem dar uma maior autonomia e oportunidade para se manifestar a capacidade de iniciativa dos alunos.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.Concerning the theoretical component, a good support for the student work is provided by the set of slidesprepared by the professor. However, this does not preclude the use of the recommended bibliography in orderto deepen the understanding of the subject. A list of exercises and a selected set of problems are provided alongthe semester to be solved at home. The students must send the resolution of these problems within 4 days.Additionally, the realization of a written work about a given topic of the program allows the students to deepentheir knowledge about that particular topic. In this way, the option of evaluation by parts, which is suggested inthe beginning of the semester, facilitates the assimilation of the matters and takes into account differentaspects of the student performance.

Concerning the laboratorial component, the realization of the proposed 56 works, preceded by their preparationand followed by the respective reports, contributes by itself for the attainment of the intended objectives. Suchstrategy is strengthened by the realization of the mini-projects, which provide an opportunity for the studentsshow their capacity of initiative and autonomous work.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:Material didático (resumos teóricos, exercícios e problemas, guias dos trabalhos laboratoriais, etc) emelarning.ua.pt

“Physics of Optoelectronic Devices” Shun L. Chuang, Wiley Interscience (1995)“Optical Electronics”, 4th Ed. A. Yariv, Saunders College Publishing (1991)“Lasers and Electro-Optics, Fundamentals and Engineering”, C. C. Davis, Cambridge University Press (1996)“Fiber-Optic Communication Systems”, 4th Ed., Govind P. Agrawal, John Wiley & Sons (2010).“Nonlinear Fiber Optics”, 5th Ed. Govind P. Agrawal, Academic Press (2013)“Nonlinear Effects in Optical Fibers”, Mário F. S. Ferreira, John Wiley & Sons (2011)

Mapa X - Ótica Quântica / Quantum Optics

6.2.1.1. Unidade curricular:Ótica Quântica / Quantum Optics

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Michael Belsley T/TP:45


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Aplicar os conceitos fundamentais de mecânica quântica para caracterizar vários estados quânticos do campoeletromagnético com destaque para estados Fock, estado coerentes e estados apertados em fase ouamplitude; Analisar diversas montagens que explorarem propriedades quânticas da luz como interferómetros e



deteção homodino e heteródino; Descrever a interação entre luz e sistemas atómicos usando o formalismo dasequações e esfera de Bloch; Ser capaz analisar experiências realizados para sondar as desigualdades de Bell eexplicar como estes exploram uma fronteira clara entre teorias realísticas e locais e a interpretação canónicade mecânica quântica; Descrever os diversos fenómenos relacionados com a informação quântica como oefeito de teleportação dos estados quânticos e distribuição segura das chaves nos protocolos de criptografiaquântica.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:Be able to apply the fundamental concepts of quantum mechanics to characterize various quantum sates of theelectromagnetic field with special emphasis on the Fock States, coherent states and squeezed states in phaseand amplitude; Be capable of analyzing the many diverse paradigmatic experiments that explore the quantumproperties of light including the interferometric techniques of homodyne and hetrodyne measurements; Be ableto describe in detail the interaction between light and atomic systems using the formalism of the Blochequations; Be able to analyze experiments designed to explore the Bell inequalities and explain how these probethe frontier between local realism and the canonical interpretation of quantum mechanics; To be capable ofdescribing the diverse phenomena associated with the key ideas of quantum information including quantumteleportation and the distribution of keys using quantum cryptography

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:Introdução a Óptica QuânticaA interação entre átomos e o campo electromagnético – descrição semi-clássicoQuantização do Campo Electro - MagnéticoEstados quânticos da luz num modo únicoDeteção e Caracterização da LuzInteração entre átomos e radiação quantizadaInformação Quântica e computação quântica

6.2.1.5. Syllabus:Introduction to Quantum OpticsThe interaction between atoms and the electromagnetic field - semiclassical descriptionQuantization of the Electromagnetic FieldSingle mode quantum states of lightDetection and characterization of lightInteraction between atoms and qunatizaed light fields - the Jaynes Cummings modelQauntum Information and quantum computing


Varias vertentes do assuntos são tratados a maneira de dar os alunos uma introdução global ao assunto deótica quântica como é praticada hoje em dia.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The main themes of quantum optics as it currently praticed are given to provide the students with a globalintroduction to the subject.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Aulas teóricos com recurso aos artigos ciêntificas chaves na área. A avaliação é feito atraves da resolução deproblemas de aplicação períodicos (70%) e um analise guiada extensiva dum artigo recente da literatura (30%)

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Lectures with frequent reference to the mielstome articles in the field. The evaluatio is done through writtensolutions to semi-weekly sets of problems (70%) and an extensive guided analysis of a recent article fromt heliterature (30%)


Pretende que os alunos sejam capaz de entender e analizar criticamente artigos recentes da literatura.Problemas semi-semainais são dados para os alunos desenvovler capacidade de realizar estimativasrealisticas sobre os varios fenomenos físicos chaves no campo de ótica quântica.



6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.After sucessfully completing this disciplina studnets are expected to be able to crtically analyze short scientificarticles from the literature. Semi-weekly problems sets are given to develop the student's capacity to makerealistic estimates regarding the key physical concepts underlying various phenomena in the field of quantumoptics.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:QuantumOptics, An Introduction, M. Fox (Oxford University Press, Oxford, 2006)The QuantumTheory of Light , R. Loudon (Oxford University Press, Oxford, 2000)OpticalCoherence and Quantum Optics, L. Mandel and E. Wolf (CambridgeUniversity Press, 1995)Guide to Experimentsin Quantum Optics 2nd Edition, H. A. Bachor and T. C. Ralph, Wiley-VCH(2004)artigos recentes da literatura

Mapa X - Relatividade Geral / General Relativity

6.2.1.1. Unidade curricular:Relatividade Geral / General Relativity

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Orfeu Bertolami T/TP:45


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Pretende-se que os alunos adquiram os conhecimentos que norteiam a teoria da relatividade geral, segundo aqual a curvatura e a dinâmica do espaço-tempo é devida à matéria-energia nele contida. Para este fim. Serãodiscutidos os aspectos físicos e matemáticos dessa formulação.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The aim is to introduce the main ideas about the general theory of relativity, according to which the space-timecurvature and dynamics are determined by its energy-matter content. For reach this level of understanding, thephysical and mathematical principles of this formulation will be discussed.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:1. Relatividade Restrita - Transformações e Representações do Grupo de Lorentz; 2. Princípio de Equivalênciade Einstein - Princípio de Equivalência Fraco - Invariância sob transformações de Lorentz locais - Invariânciasob transformações de posição - Princípio de Equivalência Forte - Princípio de Covariância Generalizado; 3.Elementos de Geometria Diferencial - Variedades Diferenciáveis - Diferenciação Exterior e Derivada de Lie -Diferenciação Covariante - Tensor de Curvatura – Métrica; 4. Tensor Energia-Momento - Equações de Einstein -Limite Newtoniano, aproximação linear e ondas gravitacionais - Campos de Matéria - Formulação Lagrangeana(Acção de Einstein-Hilbert) - Testes Clássicos: Deflexão da luz, atraso do eco de radar nas vizinhanças do Sol eprecessão do perihélio de Mercúrio; 5. Soluções das Equações de Campo de Einstein - Espaço-Tempo deMinkowski, De Sitter e anti-De Sitter - Soluções tipo Buraco Negro de Schwarzschild - Espaço-Tempo de

Robertson-Walker.

6.2.1.5. Syllabus:1. Special Relativity - Lorentz group and transformations; 2. Einstein's Equivalence Principle - Weak

Equivalence Principle - Covariance under local Lorentz transformations - Covariance under positiontransformations – Strong Equivalence Principle - Generalized Covariance Principle; 3. Introduction to

Differential Geometry - Manifolds - Exterior derivative and Lie derivative - Covariant derivative - Curvaturetensor – Metric; 4. Energy-Momentum tensor - Einstein's field equations - Newtonian limit, linear approximation

and gravitational waves - Matter fields - Lagrange formulation (Einstein-Hilbert action) - Classic tests: Deflectionof light and radar eco delay in the vicinity of the sun, and advance precession of Mercury's perihelion; 5. Exact

Solutions of Einstein's field equations - Minkowski, De Sitter e anti-De Sitter space-time - Schwarzschild's blackhole solution - Robertson-Walker space-time.



6.2.1.6. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade

curricular.Desenvolver os conhecimentos em física teórica.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.To develop skills in theoretical physics.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):

Aulas teórico-práticas, e avaliação através de exame final e apresentação de trabalhos.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Theory and exercise lectures, and evaluation through a final exam and presentations


A coerência na metodologia de ensino adoptado é baseada em 20 anos de experiência de lecionação da cadeira

para estudantes universitários de física, matemática e engenharias de várias universidades em Portugal e noestrangeiro, com resultados francamente positivos.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The coherence of the adopted teaching methodology is based on the experience of lecturing for over 20 years

courses of relativity for university students of physics, mathematics and engineering in Portugal and abroad,with quite positive results.


- S. Weinberg, ``Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity''(John Wiley and Sons, New York 1972). Capítulos: 1, 2, 3, 4, 7, 8, 14 e 15.

- S.W. Hawking and G.F.R. Ellis, ``The Large Scale Structure of Space-Time'' (Cambridge University Press,Cambridge 1973). Capítulos: 1, 2 e 3.

Mapa X - Sistemas Complexos e Desordenados / Complex and disordered systems

6.2.1.1. Unidade curricular:Sistemas Complexos e Desordenados / Complex and disordered systems

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):

Alexander Goltsev T/TP:30 PL:30


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):O objetivo da UC é fazer uma introdução às ideias e métodos da teoria moderna dos sistemas complexos e

desordenados. As principais questões físicas consideradas na UC são as seguintes: (i) processosestocásticos, funções de distribuição de probabilidade e suas propriedades (binomial, Poisson e distribuição de

Gauss). (ii) Random Walks, difusão, e problema de tempo de primeira passagem. (iii) as transições de fase efenómenos críticos (o modelo de Ising ferromagnético e percolação). (iv) Redes complexas. A UC também temcomo objetivo demonstrar a aplicação da teoria a sistemas físicos, sociais e biológicos reais, tais como

materiais magnéticos, materiais amorfos, Internet, Facebook, o cérebro, e muitos outros

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:

The aim of the course is to give an introduction into the ideas and methods of the modern theory of complex anddisordered systems. The main physical issues considered in the course are the following: (i) Stochasticprocesses, probability distribution functions and their properties (binomial, Poisson and Gaussian distributions).

(ii) Random walks, diffusion, and first-passage time problem. (iii) Phase transitions and critical phenomena (theferromagnetic Ising model and percolation). (iv) Complex networks. The course also aims to demonstrate the



application of the theory to real physical, social, and biological systems such as magnets, amorphous materials,

Internet, Facebook, the brain, and many others.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:1. As funções de distribuição de probabilidade

1.1. Variáveis aleatórias. Probabilidade.1.2. O teorema do limite central.

1.3. As distribuições Binomial, de Poisson e de Gauss.1.4. Processos estocásticos em física e biologia.

2. Passeios aleatórios.2.1. Movimento browniano e difusão.

2.2. Caminhadas aleatórias unidimensionais e bidimensionais.2.3. O tempo da primeira passagem e probabilidade de sobrevivência.2.4. Levy fligths.

3. Transições de fase. Modelo de Ising.3.1. Propriedades gerais de transições de fase. Fenómenos críticos.

3.2. Modelo de Ising unidimensional. Magnetização e susceptibilidade.3.3. Modelo de Ising com “all-to-all” interações. Teoria de campo médio.

4. A percolação.4.1. Percolações de nodo e ligação em sistemas reais

4.2. Percolação unidimensional e bidimensional.5. Redes complexas.

5.1. Redes complexas reais: redes sociais e biológicas (Internet, cérebro).5.2. Estrutura e propriedades de redes complexas.5.3. Modelação de redes complexas aleatórias

6.2.1.5. Syllabus:1. Probability distribution functions

1.1. Random variables. Probability. 1.2. The central limiting theorem.

1.3. Binomial, Poisson, and Gaussian distributions and their properties. 1.4. Stochastic processes in physics and biology (random combinatorial problems). 2. Random walks.

2.1. Brownian motion and diffusion. 2.2. One- and two- dimensional random walks.

2.3. First-passage time and survival probailities. 2.4. Levy fligths in physical and biological systems.

3. Phase transitions. Ising model. 3.1. General properties of first- and second-order phase transitions. Critical phenomena.

3.2. 1D Ising model. Magnetization and susceptibility.3.3. Ising model with all-to-all interactions. Mean-field theory.

4. Percolation.4.1. Bond and site percolations in real systems4.2. 1D and 2D percolation.

5. Complex networks.5.1. Real complex networks: social and biological networks (Internet, Facebook, brain).

5.2. Structure and properties of complex networks.


Na UC, discutimos as idéias e os problemas da teoria probabilística, processos estocásticos, transições defase, e sistemas desordenados fundamentais. Para este efeito, os modelos da física estatística com solução

exata são usados. Mostra-se que a análise teórica dos modelos fornece conhecimento profundo dos processosestocásticos, a origem de flutuações, e o papel da desordem em sistemas complexos. Exemplos de sistemas

complexos e desordenados reais na física, na vida social, e biologia são dados a fim de demonstrar o poder dateoria para a compreensão do comportamento de sistemas reais.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.

In the course, we discuss the fundamental ideas and problems of the probabilistic theory, stochastic processes,phase transitions, and disordered systems. For this purpose, solvable models of statistical physics are used.

We show that the theoretical analysis of the models gives deep understanding of the stochastic processes, theorigin of fluctuations, and the role of disorder in complex systems. Examples of real complex and disordered



systems in physics, in social life, and biology are given in order to demonstrate the power of the theory forunderstanding behavior of real systems.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):A UC consiste em aulas teóricas (palestras) e exercícios práticos. Durante o semestre, os estudantes devem

escrever e apresentar seis projetos que abrangem temas do curso teórico. Dentro de cada projeto, cadaestudante deve resolver várias tarefas por uso de computador (escrevendo programa, fazendo simulações,

traçando figuras, discutindo resultados). A avaliação final (exame) é baseada em avaliações dos projetos eapresentação oral de um dos projeto. O exame será no semestre final de acordo com o tempo de table-oficial deexams.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):The course consists of theoretical classes (lectures) and practical exercises. During the semester, students

must write and present six projects that cover topics of the theoretical course. Within each project, everystudent must solve several tasks by use of computer (writing program, making simulations, plotting figures,discussing results). The final evaluation (exam) is based on evaluations of the projects and the oral presentation

of one of the project. The exam will be at the end semester according to the official time-table of exams.

6.2.1.8. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objetivos de aprendizagem da unidade

curricular.As aulas teóricas e práticas em conjunto visam ensinar os alunos a compreender as idéias básicas e métodos

da moderna teoria dos sistemas complexos e desordenadas, para usar os conhecimentos teóricos pararesolver tarefas práticas, para realizar experimentos numéricos, e para interpretar os resultadosexperimentais. Nas aulas practical, os alunos devem performe seis projetos que cobrem os tópicos do curso

teórico. Dentro de cada projeto, cada estudante deve resolver diversas tarefas. Isso inclui programaescrevendo, fazendo simulações, traçando figuras, análise dos resultados numéricos. Em aulas práticas, os

alunos irão analisar e explicar os seus resultados numéricos utilizando os conhecimentos obtidos nas aulasteóricas. Esse conhecimento inclui a compreensão de fenômenos estocásticos em sistemas complexos e

desordenados, métodos teóricos rigorosos de física estatística e fenômenos que podem ocorrer em sistemasreais, por exemplo, fenômenos de tamanho finito. Assim, uma análise detalhada dos resultados dos

experimentos numéricos realizados pelos alunos é uma importante ferramenta pedagógica para os alunosaprenderem a teoria moderna estatística física mais profunda e fenômenos estocásticos ocorrem em sistemas

reais, e para compreender os fenómenos que podem levar a diferenças entre o previsões teóricas e resultadosexperimentais.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.

The theoretical and practical classes together aim to teach the students to understand basic ideas and methodsof the modern theory of complex and disordered systems, to use the theoretical knowledge for solving practical

tasks, to perform numerical experiments, and to interpret experimental results. In the practical classes,students must performe six projects that cover the topics of the theoretical course. Within each project, everystudent must solve several tasks. This includes writing program, making simulations, plotting figures, analysis

of numerical results. In practical classess, students will analyse and explain their numerical results using theknowledge obtained in the theoretical classes. This knowledge includes understanding of stochastic

phenomena in complex and disordered systems, strict theoretical methods of statistical physics, andphenomena that can occur in real systems, for example, finite-size phenomena. Thus, a detailed analysis of the

results of numerical experiments performed by the students is an important pedagogical tool for students tolearn deeper both the modern statistical physics theory and stochastic phenomena occuring in real systems,

and to understand phenomena that can lead to differences between the theoretical predictions and experimentalresults.


1. H. E. Stanley, Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena (Oxford University Press, London,1987).

2. D. Stauffer and A. Aharony. Introduction to percolation theory (Taylor-Francis, 1992).3. S. Redner, A guide to first-passage processes (Cambridge University Press, 2001).

4. S. N. Dorogovtsev, Lectures on Complex Networks (Clarendon Press, Oxford, 2010).5. N. E. Humphries, et al. "Environmental context explains Lévy and Brownian movement patterns of marine

predators." Nature 465.7301 (2010): 1066-1069.



Mapa X - Tópicos Avançados II / Advanced Topics II

6.2.1.1. Unidade curricular:Tópicos Avançados II / Advanced Topics II


Luiz Fernando Ribeiro Pereira, T/TP:45


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):O objetivo geral da disciplina consiste em dar uma formação geral mas consistente e sólida dos fenómenos

específicos atuais que mais contribuem para a investigação física na área dos semicondutores,especificamente, a Física de Estruturas Quânticas de Semicondutores e a Física de Semicondutores Orgânicos.Pretende-se desta forma levar aos alunos um conhecimento atual

de áreas de investigação de ponta e com maior impacto na comunidade científica e de investigaçãoempresarial na área de materiais semicondutores. Como objetivos gerais, é pretendido que o aluno obtenha

uma formação acrescida e válida em áreas fulcrais da física de semicondutores atual, permitindo-lhe umconhecimento que seja uma mais valia futura, independentemente de atividades mais científicas ou mais

empresariais.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The overall objective of the course is to give a general but consistent and solid formation of specific current

phenomena that contribute most to the physical research in the area of semiconductors, specifically thePhysics of Semiconductor Quantum Structures and Physics of Organic Semiconductors. It is intended this way

students take a current knowledge of cutting-edgeresearch areas and with greater impact on the scientific community and business research in the area of

semiconductor materials. General objectives, it is intended that the student obtain a plus and valid in key areasof current semiconductor physics training, allowing you to knowledge that is more future value, regardless of

more scientific or more business activities

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:Parte I: Física de Estruturas Quânticas de Semicondutores

1. INTRODUÇÃO2. CONTACTOS METAL-SEMICONDUTOR E SEMICONDUTORSEMICONDUTOR

(revisão)3. POÇOS DE POTENCIAL E SUPERREDES (revisão)

4. FIOS QUÂNTICOS5. PONTOS QUÂNTICOS6. GRAFENO (facultativo)

Parte II: Física de Semicondutores Orgânicos1. INTRODUÇÃO

2. COMPLEXOS ORGÂNICOS SEMICONDUTORES: CONCEITOS EPROPRIEDADES

3. PROPRIEDADES ÓPTICAS DE SEMICONDUTORES ORGÂNICOS4. PROPRIEDADES ELÉCTRICAS DE SEMICONDUTORES

ORGÂNICOS5. DISPOSITIVOS EM SEMICONDUTORES ORGÂNICOS

6.2.1.5. Syllabus:

Part I:Physics of semiconductor quantic structures1. Introduction

2. Metal-Ssemiconductor and semiconductor-semiconductor contacts (revision)3. Potential well ans superlatices (revison)

4. Quantum wires5. Quantum dots

6. Graphene (optional)Parte II: Physics of organic semiconductors1. Introduction

2. Organic complexes and semiconductors: concepts and properties



3. Optical properties os organic semiconductors4. Electrical properties os organic semiconductors

5. Organic semiconductor devices


Os temas lecionados prendem-se com as áreas mais importantes na física e tecnologia moderna desemicondutores. De acordo com a análise dos conteúdos programáticos, é verificável seu enquadramento nos

objetivos da UC na medida em que se pretende cobrir as ideias expressas nos objetivos com um programaabrangente mas assente em física de semicondutores atualmente de interesse na nanotecnologia e quedeverão ser usualmente empregues nas mais variadas situações quotidianas. Paralelamente, a ligação

essencialmente do ponto de vista físico, permite uma abordagem científica a questões de interessemarcadamente tecnológico.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The subjects lected are linked to the most important areas in physics and technology of semiconductors.According to the analysis of program contents, it is verifiable its framework in UC's objectives in that it is

intended to cover the ideas expressed in the objectives but with a comprehensive program based onsemiconductor physics currently of interest in nanotechnology and should usually be employed in various

everyday situations. In parallel, essentially connecting the physical point of view, it allows a scientific approachto issues of markedly technological interest.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Sendo uma UC do segundo ciclo, e havendo apenas aulas teóricas, as metodologias de ensino sãoespecificamente desenvolvidas tendo em conta essas realidades; assim existem no conceito real do termo

aulas teóricas mas com abertura a uma participação mais interativa do estudante, permitindo-lhe expor as suaspróprias conceções físicas dos temas avançados de semicondutores atualmente empregues na

nanotecnologia, bem como sendo permitido que novas “sub-áreas” dos conteúdos programáticos sejamexploradas, atendendo não só aos interesses dos estudantes nas suas respetivas escolhas de mestrado como

também a sua própria diversidade de conhecimentos prévios. A avaliação da UC é feita através daapresentação pelo estudante de um trabalho (monografia) sobre um tópico da UC e de realização de um exame

global.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):As a UC of the second cycle, and with only theoretical classes, educational methodologies are specifically

developed taking into account these realities; thus exist in the real concept of the term lectures but withopenness to a more interactive participation of the student, allowing you to exposing your own physical

conceptions of the advanced topics of semiconductors currently employed in nanotechnology as well as beingallowed new "sub-areas" of program contents being exploited, serving not only the interests of the students in

their respective master's choices as well as its own range of prior knowledge. The evaluation of UC is donethrough the presentation by student work (monograph) on a topic of UC and realization of an overall examination

..


Dadas as especificidades da UC, as metodologias de ensino adequam-se aos objetivos de aprendizagem namedida em que permitindo uma maior abertura em termos de flexibilização quer em formato quer em conteúdo

das aulas, mais facilmente se poderão alcançar os objetivos propostos de forma a que se ultrapassem oseventuais obstáculos de formação inicial e de expetativas dos estudantes com a UC.


Given the specificities of UC, the teaching methods are adjusted for the learning objectives to the extent thatallows greater openness in terms of flexibility, either in format or content of the classes. It will be easier to

achieve the proposed objectives so that to overcome any obstacles of initial training and expectations ofstudents with UC.


1. P.Y. Yu, M. Cardona. Fundamentals of Semiconductos. Springer, 2010.2. M. Grundmann. The Physics of Semiconductors. Springer, 2010.

3. S.M. Sze, Kwok K. Ng. Physics of Semiconductor Devices. Wiley, 2007.



4. M.I. Vasilevskiy, M.I.C. Ferreira. Física dos Semicondutores. Almedina, Coimbra, 2005.

5. M.J. Kelly. Low-Dimensional Semiconductors: Materials, Physics, Technology. Clarendon Press, Oxford,1995.

6. N.G. Einspruch. Heterostructures and Quantum Devices. Academic Press, 1994.7. B.K. Ridley. Quantum Processes in Semiconductors. Clarendon Press, Oxford, 1993.

8. C. Weisbuch and B. Vinter. Quantum Semiconductor Structures. Academic Press, 1991.9. U. Woggon. Optical Properties of Semiconductor Quantum Dots. Springer, Berlin et al., 1997.

10. D.K. Ferry and S.M. Goodnick. Transport in Nanostructures. Cambridge University Press, 1997.11. Klaus Müllen, Ed. Organic Light Emitting Devices. Wiley-VCH, 2005.12. N.A. Sobolev. Apontamentos online 2013-14.

Mapa X - Técnicas de Caracterização de Estruturas / Structural Characterisation Techniques

6.2.1.1. Unidade curricular:

Técnicas de Caracterização de Estruturas / Structural Characterisation Techniques

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Leonel Marques Vitorino Joaquim; T/TP:30; PL:30

6.2.1.3. Outros docentes e respetiva carga letiva na unidade curricular:

N/A

6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):

A disciplina tem como objectivos específicos:- permitir que os alunos desenvolvam conhecimentos básicos de técnicas de

caracterização de estruturas, nomeadamente a difracção de raios X e adifracção de electrões, e os vários tipos de microscopia electrónicas(varrimento e transmissão), conhecendo as vantagens e limitações de cada

uma das técnicas.- permitir que os alunos compreendam a descrição de estruturas cristalinas,

não apenas com modelos simples de empacotamento de esferas ou depolígonos de coordenação, mas também usando a descrição formal baseada

em conceitos de simetria.-permitir que os alunos usem experimentalmente as diferentes técnicas e que

sejam capazes de analisar correctamente os resultados experimentais obtidos.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:At the end of the course, the student should be able to:

- Understand the basic principles of the techniques for structuralcharacterization: x-ray and electron diffraction and electron microscopies (TEM

and SEM).- Describe the atomic structure in terms of atoms’ (or polyhedral) packing

and in terms of the unit cell content and symmetries (formal description).- Choose the correct experimental techniques for a given problem and give thecorrect interpretation of the experimental data.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:1. Descrição de estruturas cristalinas.

a) em termos de empacotamento de átomos ou poliedros de coordenação.b) decrição formal: rede cristalina, motivo, simetrias.

2. Técnicas de difracção.a) A dispersão elástica: posição dos máximos de difracção (rede recíproca) eintensidades difractadas (factor de dispersão atómica e factor de estrutura).

b) Técnicas de difracção para medir as intensidades difractadas (esfera deEwald). Difractometria de pós e monocristal, incidência rasante e texturas.

c) Transições de fase estruturais3. Técnicas de imagem e outras.

a) TEM: modo imagem e modo difracção; constraste em campo claro e campoescuro.

b) SEM: imagem (SE, BSE) e análise química (EDS).



Aulas práticas

1. Aulas laboratoriais de difracção (pós em transmissão e reflexão, filmes emincidência rasante, texturas).

2. Tratamento dos dados experimentais: refinamento de parâmetros de rede,descrição de estruturas.3. Resolução de exercícios.

6.2.1.5. Syllabus:Lectures (theory):

1. Crystalline structures description.a) packing of atoms and polyhedra.b) formal description: lattice, motif, symmetries.

2. Diffraction techniques.a) Elastic scattering process: diffraction maxima (reciprocal lattice) and

diffracted intensities (atomic scattering factor and structure factor).b) Techniques for measuring diffracted intensities (Ewald sphere): powder,

single crystal, grazing incidence, textures.c) Structural phase transitions.

3. Imaging techniques.a) TEM: image and diffraction mode; bright field and dark field images.

b) SEM: image (SE, BSE) and chemical analysis (EDS).Practical courses

1. laboratory sessions of X-ray diffraction (powder diffractometry intransmission and reflection geometry, grazing incidence and textures)and electron microscopy TEM (image+diffraction) and SEM(image+chemical

analysis) .2. Experimental data treatment: lattice parameters refinement, structure

description, pattern simulation.3. Exercices.


curricular.As técnicas ensinadas (difracção e microscopias electrónicas) são as técnicas usadas por excelência na

caracterizaçãoestrutural, objectivo essencial da Unidade Curricular.


The taught techniques are the techniques most used in structure determinationand characterization.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Os conceitos teóricos são introduzidos nas aulas teóricas e os exercícios

correspondentes são feitos nas aulas práticas. Experiências laboratoriais einterpretação dos resultados experimentais são também realizadas nas aulaspráticas.

A nota final será uma média ponderada das notas das componentes teórica(60%), obtida por testes ou em exame final, e prática laboratorial (40%),

obtida através de um relatório experimental.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Teaching methodology:

Theoretical concepts are introduced in theoretical classes (lectures) and severaldemonstrative exercises are solved in practical classes. Laboratory experiments

and interpretation of experimental data are performed in practical classes.Assessment:

Written tests or written exam and preparation and presentation of a laboratoryreport.


curricular.A resolução de exercícios na aulas práticas permitem a aquisição dos



conceitos introduzidos nas aulas teóricas.As aulas laboratoriais envolvem a aquisição de dados experimentais que são

sujeitos a posterior tratamento nas aulas práticas, permitindo ao aluno ocontacto com o "mundo real" da caracterização de estruturas, com as suas

dificuldades, por oposição ao "mundo ideal" das aulas teóricas.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The exercises solved in the practical classes are essential for the acquisition of

Concepts introduced in the theoretical classes (lectures).Laboratory experiments involve the acquisition of experimental data to be

analyzed at the practical classes, which allow the student to contact with real casesin opposite to the ideal cases given in the theoretical classes.


Ch. Hammond “The Basics of Crystallography and Diffraction”, OxfordUniversity Press (2001).

M. T. Dove “Structure and Dynamics”, Oxford University Press (2003).J.P. Eberhart “Structural and chemical analysis of materials”, Wiley

(1995).D. Bowen , C. Hall “Microscopy of materials” Macmillan, (1975).

C. Giacovazzo “Fundamentals of Crystallography” Oxford UniversityPress (1995)

F. Borges “Elementos de Cristalografia” , Fundação Gulbenkian (1996).L.Schwarz, J.Cohen “Diffraction from materials” Springer (1987).

Mapa X - Teoria Quântica de Campo / Quantum Field Theory

6.2.1.1. Unidade curricular:Teoria Quântica de Campo / Quantum Field Theory


Orfeu Bertolami T/TP:45


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):- Compreender os conceitos e as incoerências da Mecânica Quântica Relativista.

- Familiarização com ideias, métodos e leis da Teoria Quântica de Campo.- Compreender em detalhe a quantificação canónica de um campo escalar, do campo de Dirac e do campo

electromagnético.- Entender o tratamento das interacções em teoria de campo e suas aplicações no estudo de fenómenosfísicos, com particular enfase na Electrodinâmica Quântica.

- Fazer uma introdução à renormalização em Teoria Quântica de Campo.


- Understand the concepts and inconsistencies Relativistic Quantum Mechanics.- Familiarization with ideas, methods and laws of Quantum Field Theory.- Understand in detail the canonical quantization of a scalar field, Dirac field and the electromagnetic field.

- Understand the treatment of interactions in field theory and its applications in the study of physicalphenomena, with particular emphasis on quantum electrodynamics.

- Make an introduction to renormalization in Quantum Field Theory.


Mecânica Quântica Relativista: equações de Klein-Gordon e de Dirac e suas soluções; razão giromagnética doelectrão; neutrinos.Quantificação Canónica de um campo escalar: estados de partículas e espaço de Fock;invariância relativista das relações de comutação e causalidade; aplicações.Quantificação do campo de Dirac:

o princípio de exclusão de Pauli e a relação spin-estatística.Quantificação do campo electromagnético:



quantificação no padrão de Coulomb e no padrão de Lorentz.Interacções: representação das interacções;teorema de Wick e regras de Feynman; matriz S; estados assimptóticos; representação espectral do

propagador; formulas de redução de Lehmann, Symanzik e Zimmermann; aplicações.

6.2.1.5. Syllabus:Relativistic Quantum Mechanics: Klein-Gordon equation and Dirac and their solutions; gyromagnetic ratio of the

electron, neutrinos.Canonical quantization of a scalar field: particle states and Fock space; relativistic invariance relations

switching and causality; applications.Quantization of the Dirac field: the Pauli exclusion principle and the spin-statistics relation.

Quantization of the electromagnetic field: the quantization in the Coulomb and Lorentz gauges.Interactions: the interaction representation; Wick's theorem and Feynman rules; matrix S; asymptotic states;

spectral representation of the propagator; reduction formulas of Lehmann, Symanzik and Zimmermann;applications.


curricular.Adquirir novas competências em Teorias Quântica de Campo, que constitui um elemento essencial na

formação de um Físico Teórico, com aplicações em Física de Partículas, Física Estatística e da MatériaCondensada.


Acquire new skills in Quantum Field Theory, which is an essential element in the education of a TheoreticalPhysicist, with applications in Particle Physics, Statistical Physics and Condensed Matter Physics.


Aulas teóricas e aulas teóricas/práticas

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Theoretical and practical


A coerência na metodologia de ensino adoptado é baseada anos de experiência na utilização de métodos deteoria quântica do campo em problemas de cosmologia, gravitação e teoria de cordas quânticas. escrever aqui


The coherence of the adopted teaching methodology is based on years of experience using methods of quantumfield theory on problems in the context of cosmology, gravity theories and string theory.write here


- Peskin, Michael E. " An introduction to quantum field theory / Michael E. Peskin and Daniel V. Schroder "-Ryder,Lewis H. " Quantum field theory / Lewis H. Ryder"

-Ltzykson, Claude " Quantum Fild theory/ Claude Ltzykson and Jean-Bernard Zumer"

Mapa X - Complementos de Física Estatística / Advanced Statistical Physics

6.2.1.1. Unidade curricular:Complementos de Física Estatística / Advanced Statistical Physics

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Sergey Dorogovtsev T/TP:45


N/A



6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Os objetivos deste curso sobre física estatística são: (1) fornecer aos alunos compreensão mais profunda da

mecânica estatística e suas aplicações, (2) melhorar as capacidades de resolver problemas simples sobrevários tópicos de física estatística, (3) fornecer ferramentas matemáticas úteis para a física estatística, (4)

considerar as questões de física estatística para além do âmbito do programa usual (5), dar uma visão sobre osproblemas modernos de física estatística. Após o curso, o aluno deverá ser capaz resolver problemas simples

utilizando abordagens de física estatística.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The aims of this complementary course on statistical physics are: (1) to provide students with more deep

understanding of basic statistical mechanics and its applications, (2) to improve students' abilities of solvingsimple problems on various statistical physics topics, (3) to provide useful mathematical apparatus for

statistical physics, (4) to consider issues of statistical physics beyond the scope of the main course, (5) to giveinsight into the modern issues of statistical physics. After the course, the student should be capable solve

simple problems using statistical physics approach.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:Métodos matemáticos da física estatística.

A história da física estatística e de agências relacionadas da matemática.Noções básicas de análise combinatória.

Noções fundamentais de ensemble estatístico. Funções de partição. Exemplos. Entropy, temperatura, energialivre, e outros potenciais termodinâmicos. Microcanónico, canônica, e grandes ensembles canônicos.

Cálculo exato de funções de partição e as quantidades termodinâmicas em sistemas simples de spin. O modelode gás de rede, relativamente ao modelo de Ising. O modelo de Potts.

Física dos fenômenos críticos. A teoria de campo médio para o modelo de Ising. Transições de fase contínua. Ateoria Landau de fenômenos críticos contínuos. Flutuações críticas Gaussianas versus não-gaussianas.Antiferromagnetes e spin glasses.

Evolução de ensembles estatísticos. Física estatística de equilíbrio versus não-equilíbrio. Processos deMarkov. Equação de Langevin e equação de Fokker-Planck. Teorema da Flutuação dissipação.

Redes complexas.

6.2.1.5. Syllabus:Mathematical methods of statistical physics.

The history of statistical physics and of related branches of mathematics.Basic notions of combinatorics.

Fundamental notions of statistical ensemble. Partition functions. Examples. Entropy, temperature, free energy,and other thermodynamic potentials. Microcanonical, canonical, and grand canonical ensembles.

Exact calculation of partition functions and thermodynamic quantities in simple spin systems. The lattice gasmodel, relation to the Ising model. The Potts model.

Physics of critical phenomena. The mean field theory for the Ising model. Continuous phase transitions. TheLandau theory of continuous critical phenomena. Gaussian versus non-gaussian critical fluctuations.

Antiferromagnets and spin glasses.Evolving statistical ensembles. Equilibrium versus non-equilibrium statistical physics. Markov processes.

Langevin equation and Fokker-Planck equation. Fluctuation dissipation theorem. Complex networks.


curricular.Cada tópico do programa é apresentado como um problema a ser resolvido em conjunto com os alunos. Esta é

uma maneira de os ensinar a resolver problemas básicos e simultaneamente testar o seu nível decompreensão.


Each point of the program is presented as a problem to be solved together with students. This is a way to teachthem to solve basic problems simultaneously testing their level of understanding.


O curso é apresentado na forma de uma sequência de exercícios. Cada um destes problemas é resolvido emconjunto com os alunos, alguns dos problemas os alunos resolvem em casa. Esta abordagem promove

aptidões práticas em vez de conhecimento abstrato. A avaliação final consiste no exame final, que contém 4



problemas de diferentes áreas da física estatística clássica. Estes problemas estão próximos dos

considerados nas aulas.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):The course is presented in a form of a chain of exercises – lectures are full of problems. Each of these problems

is solved together with students, some of the problems they solve at home. This approach adds necessarypractice – practical abilities instead of abstract knowledge. The final avaliation is a mark (0-20) received for the

final test, which contains 4 problems from different areas of classical statistical physics. These problems areclose to those considered in classes but different.


curricular.O nível de complexidade dos problemas e do material seleccionado é adaptado ao nível dos estudantes e leva

em conta o seu background matemático. Resolução de problemas nas aulas e ênfase nas aplicações preparaos alunos para os testes e para o objectivo final deste curso: após o curso, o aluno deve ser capaz resolver

problemas simples usando abordagens e conceitos de física estatística. Um número de horas são gastas noestudo de métodos matemáticos assintóticos em mecânica estatística, que não estão presentes nos cursos de

matemática. Isso ajuda os alunos a compreender a física estatística.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The level of complexity of the problems and of selected material is adapted to the level of students and takes

into account their mathematics ground. Problem solving in classes and incline to applications prepares studentsfor the tests and for the final aim of this course: after the course, the student should be capable solve simple

problems using statistical physics approaches and concepts. A number of hours are spend for mathematicalasymptotic methods in statistical mechanics, which are not present in the mathematic courses. This helps

students to understand statistical physics.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:1. J. Mathews and R. L. Walker, Mathematical Methods of Physics (Benjamin, New York, 1964).

2. W. Feller, An Introduction to Probability Theory and its Applications (Wiley & Sons, New York, 1956), v. 1.3. L. D. Landau and E. M. Lifshits, Statistical Physics.

4. T. FlieBbach, Curso de Física Estatística (Lisboa, 2000).5. E. J. S. Lage, Física Estatística (Lisboa, 1995).

6. S. N. Dorogovtsev and J. F. F. Mendes, Evolution of Networks: From Biological Nets to the Internet and WWW(Oxford University Press, Oxford, 2003). 7. S. N. Dorogovtsev, Lectures on Complex Networks WWW (Oxford University Press, Oxford, 2010).

Mapa X - Temas e Problemas / Themes and problem


Temas e Problemas / Themes and problem

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Sergey Dorogovtsev, S:15


N/A


Os objectivos deste curso de curta duração sobre as aplicações da física estatística são: (1) demonstraraplicações de física estatística em redes complexas, (2) melhorar as capacidades dos alunos de resolver

problemas simples sobre temas aplicados, (3) tratar de questões de física estatística para além o âmbito docurso principal. Após o curso, o aluno deve ser capaz de resolver problemas simples de teoria dos grafosaleatórios e redes complexas.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The aims of this short course on applications of statistical physics are: (1) demonstrate statistical physics

applications to complex networks, (2) to improve students' abilities of solving simple problems on applied topics,



(3) to consider issues of statistical physics beyond the scope of the main course. After the course, the student

should be capable solve simple problems from random graph theory and complex networks.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:Problemas de percolação. k-núcleos. k-componentes. Teoria de scaling das transições de percolação

contínuas. Expoentes críticos e funções de escala. Susceptibilidade. Processos de agregação. equação deSmoluchowsky. Efeitos de flutuação em fenômenos críticos. Grupo de renormalização no espaço real. Método

de Migdal-Kadanoff. Redes complexas. Distribuições lei de potência. Redes de escala livre. Expoentedistribuição grau. Clustering, ciclos, motivos. Grafos aleatórios clássicos. Redes recursiva em crescimento.

Modelo de configuração. Os modelos de rede com variáveis ocultas. Componente ligado gigante. Fixaçãopreferencial. redes dirigidas e percolação direcionada. redes ponderadas. Internet, WWW, e redes móveis.Pesquisa do Google. Redes de escala livre. Correlações estruturais.

6.2.1.5. Syllabus:Percolation problems. k-cores. k-components. Scaling theory of continuous percolation transitions. Critical

exponents and scaling functions. Susceptibility. Aggregation processes. Smoluchowsky equation. Fluctuationeffects in critical phenomena. Real space regormalization group. Migdal-Kadanoff method. Complex networks.Power-law degree distributions. Scale-free networks. Degree distribution exponent. Clustering, cycles, motifs.

Classical random graphs. Recursive growing networks. Configuration model. Network models with hiddenvariables. Giant connected component. Preferential attachment. Directed networks and directed percolation.

Weighted networks. Internet, WWW, and cellular networks. Google search. Scale-free networks. Structuralcorrelations.


Cada tópico do programa é apresentado como um problema a ser resolvido em conjunto com os alunos. Esta é

uma maneira de os ensinar a resolver problemas básicos e simultaneamente testar o seu nível decompreensão.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.Each point of the program is presented as a problema to be solved together with students. This is a way to teachthem to solve basic problems simultaneously testing their level of understanding.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):O curso é apresentado na forma de uma sequência de exercícios. Cada um destes problemas é resolvido em

conjunto com os alunos, alguns dos problemas os alunos resolvem em casa. Esta abordagem promoveaptidões práticas em vez de conhecimento abstrato. A avaliação final consiste no exame final, que contém 3problemas de diferentes áreas da física das redes, grados aleatórios e percolação. Estes problemas estão

próximos dos considerados nas aulas.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):

The course is presented is a chain of problems and discussions of these modern problems. Each of theseproblems is solved together with students, some of the problems they solve at home. This approach provides

necessary practice. The final avaliation is a mark (0-20) received for the final test, which contains 3 problemsfrom different areas of the science of networks, random graphs, and percolation. These problems are close tothose considered in classes but different.


O nível de complexidade dos problemas e do material seleccionado é adaptado ao nível dos estudantes e levaem conta o seu background matemático. Resolução de problemas nas aulas e ênfase nas aplicações prepara

os alunos para os testes e para o objectivo final deste curso: após o curso, o aluno deve ser capaz resolverproblemas simples redes complexas e grafos aleatórios.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The level of complexity of the problems and of selected material is adapted to the level of students and takes

into account their mathematics ground. The problems are selected taking into account the topics of themastership for each of the students. This makes this very modern course interesting for them, and thepresence of students is very high. Solving conceptual problems in classes prepares students for the tests and



for the final objective of this course: after the course, the student should be capable solve elementary problemsfrom random graph and complex networks.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:1. S. N. Dorogovtsev and J. F. F. Mendes, Evolution of Networks: From Biological Nets to the Internet and WWW(Oxford University Press, Oxford, 2003).

2. S. N. Dorogovtsev, Lectures on Complex Networks WWW (Oxford University Press, Oxford, 2010).

Mapa X - Nanodispositivos e Nanomagnetismo / Nanodevices and Nanomagnetism

6.2.1.1. Unidade curricular:Nanodispositivos e Nanomagnetismo / Nanodevices and Nanomagnetism


Vitor Brás de Sequeira Amaral T/TP:45


6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Conhecimento e compreensão:

Capacidade de descrever e explicar magnetismo a um nível avançado, em materiais nanoestruturados e suaaplicação tecnológica.Capacidade de aplicar os conhecimentos adquiridos na resolução de problemas abertos de natureza qualitativa

e quantitativaCapacidades de análise, avaliação, interpretação e síntese de resultados e dados técnico-científicos da área

dos materiais e suas aplicações.Capacidade de integração multidisciplinar de conhecimentos para avaliar situações complexas e formular

julgamentosCapacidade de resolução de problemas de natureza qualitativa e quantitativa;

Capacidades de aprendizagem e estudo autónomas de forma a prosseguirem estudos em níveis maisavançados e para valorização/atualização profissional ao longo da vida.


Knowledge and understanding: Ability to describe and explain magnetism at an advanced level, in the case of nanostructured materials and

their technological applications. Ability to apply knowledge acquired in solving open problems of qualitative and quantitative nature

Capacities for analysis, evaluation, interpretation and synthesis of results and technical-scientific data in thearea of materials and their applications. Ability to integrate multi-disciplinary expertise to assess complex situations and make judgments

Ability to problem-solving nature of qualitative and quantitative; Capacities of learning and independent study in order to pursue studies at more advanced levels and for

recovery / refresher courses throughout life.


Magnetismo e nanofísica: Princípios teóricos e mecanismos relevantes (análise macroscópica): Momento magnético, interacções detroca, teoria de campo médio, tipos principais de comportamento magnético

Teoria de spin e dinâmicaNanomagnetismo:

Anisotropia magnética, Partículas monodomínio. Teoria de Stoner e Wohlfarth.Superparamagnetismo, relaxação magnética

Anisotropia magnética aleatória em materiais magnéticos nanocristalinosMulticamadas magnéticas, acoplamento oscilatório de troca

A física a várias escalas, Propriedades e fenómenos dependentes da escala de tamanho. Efeitos QuânticosMagnetoresistência e transporte electrónico dependente do spin

Magnetoresistência gigante e de túnel, efeitos de spin-torque; ressonância magnética. Difusão de spin,comprimento de troca, filtro de spin



Dispositivos e TecnologiasPreparação de sistemas nano-estruturados: filmes finos

Técnicas de nanofabricação e litografiaSpintrónica e Gravação magnética

Nanopartículas magnéticas: biomedicina

6.2.1.5. Syllabus:Theoretical Nanomagnetism and nanophysics:

Theoretical principles and relevant interactionsMagnetic moment, exchange interactions, mean field theory, main types of magnetic behaviour

Nanoparticles and artificial structuresMagnetic anisotropy, Single domain particles. Stoner-Wohlfarth theorySuperparamagnetism, magnetic relaxation

Random magnetic anisotropy in nanocrystalline magnetic materials.Magnetic multilayers, oscillatory exchange coupling

Multiscale physics: Size dependent phenomena and properties.Analysis of scale dependent propertiesMagnetoresistance and spin-dependent electron transport

Giant magnetoresistance, tunnel magnetoresistance, spin-torque effects; spin dynamics, Magnetic resonanceSpin diffusion, exchange length, spin filter

Devices and technologiesNanofabrication techniques: thin films.

Magnetic recordingSpintronics Magnetic nanoparticles: Biomedical applications


As aplicações do magnetismo em nanotecnologia requerem a compreensão de propriedades e característicasmagnéticas de materiais e a sua relação com outras propriedades físicas e efeitos cujo comportamento

depende da escala do sistema. A sua aplicação em dispositivos é explorada com exemplos na gravaçãomagnética e biomedicina.


Nanotechnology applications of magnetism require the understanding of relevant magnetic properties ofmaterials and their relation with other scale-dependent properties and effects. Their use in devices is explored

with examples in magnetic recording and biomedical applications.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Aulas TP, Trabalhos, Tutorios

Realização de TPC com problemasAlguns tópicos de aplicação são objeto de investigação em unidades de investigação da UA. Visita a

Laboratórios de InvestigaçãoAvaliação: Discreta ou por exame Final

Avaliação Discreta: Problemas (30%)+ Ensaio (40%) +Teste(30%).Avaliação Final: 100%(Exame)Exame e Testes com Formulário

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):ecture (TP) Sessions, Problem Works, Tutorials Homework

Some application topics are subject of investigation in research units of UA.Visit to Laboratory facilities

Discrete Evaluation: 30% (written test) + 30%( written works)+ Written essay (40%)Final Evaluation: 100%( written exam)

Written exam and Tests with formulary


Os conceitos dos tópicos curriculares serão apresentados nas Aulas Teórico-Práticas, onde será discutida amatéria da disciplina, apresentados e discutidos problemas. OT para preparação de trabalhos a

realizar/apresentar




The concepts of the curricula are presented in the TP lectures, presenting, discussing problems.OT for preparation of specific works. Some application topics are subject of investigation in research units ofUA.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:Principles of Nanomagnetism, A. P. Guimarães, Springer 2009

Magnetism and magnetic materials, J.M.D.Coey:, C.U.P. 2010Kittell C., Solid State Physics, Wiley 2005Blundell S., Magnetism in Condensed Matter, Oxford Univ Press, 2001

Adicional:Stohr J., Siegmann H.C. Magnetism. From fundamentals to nanoscale, Springer, 2006

M. Reis e A M. Santos, Magnetismo Molecular, CBPF, 2011 Wolf E.L., Nanophysics and nanotechnology. introduction to modern concepts in nanoscience, Wiley, 2006

Schmid, Nanoparticles From Theory To Application Wiley, 2004Poole J. P., Owens F. J., Introduction to Nanotechnology Wiley, 2003

C. Dupas et al, Nanoscience - Nanotechnologies and Nanophysics, Springer, 2006Bhushan, Springer Handbook of Nanotechnology, 2010

Mapa X - Dissertação/Projeto/Estágio - Dissertation/Project/Internship

6.2.1.1. Unidade curricular:Dissertação/Projeto/Estágio - Dissertation/Project/Internship


Ricardo Assis Guimarães Dias OT:30


A lista de docentes associados a esta unidade curricular é flutuante em função das escolhas anuais de temaspor parte dos alunos e em princípio incluirá docentes de vários departamentos.

The list of professors associated with this course is variable depending on the annual choices of topics by thestudents and in principle, the list will include teachers from several departments.

6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):É objectivo da dissertação a realização de um trabalho de pesquisa e investigação numa área da física,

conferindo aos estudantes as seguintes aptidões e competências: :(i) uma visão do estado da arte na área escolhida;(ii) ser capaz de estabelecer modelos teóricos; comparar modelos; de confrontar os resultados de cálculos

teóricos ou numéricos com resultados experimentais; de introduzir alterações nos modelos utilizados;(iii) ser capaz de comunicar com os seus pares, a restante comunidade académica e a sociedade em geral os

resultados do seu trabalho;

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The aim of the dissertation is to conduct modeling and simulation work in the field of physical sciences,

engineering sciences, computer science and applied mathematics (or multidisciplinary work in the context ofthese scientific areas), giving students the following skills and competences:

(i) an insight into the state of the art in the chosen field;(ii) to be able to establish theoretical models, compare different models; to confront the results of theoretical or

numerical calculations with experimental results; to make changes in models on the basis of this comparison;(iii) to be able to communicate with their peers, the academic community and society at large, the results of their

work;

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:O conteúdo programático será definido pelos orientadores de acordo com o tema escolhido pelos estudantes e

refletirá o conjunto de competências que se pretende conferir nesta unidade curricular.



6.2.1.5. Syllabus:

The syllabus is set by the supervisors in accordance with the choice of theme by the students and will reflectthe intended learning outcomes of the dissertation.


curricular.Cada dissertação/projecto apresenta um conjunto de objetivos e um plano de trabalhos que é sugerido por um

orientador e coorientador (se existir), e aprovado pelo diretor de curso. O desenrolar dos trabalhos éacompanhado pelo um orientador e coorientador, que deverão garantir que os estudantes:

-efetuam pesquisa bibliográfica sobre o tema de trabalho;-planificam e executam as tarefas necessárias à concretização dos objectivos definidos;

-aplicam técnicas de modelação teórica e/ou simulação computacional de forma individual e autónoma ao temade trabalho; -efetuam o tratamento e análise dos resultados obtidos;

-elaboram uma tese onde apresentam os resultados do trabalho;-procedem à sua apresentação e defesa perante um júri.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.Each dissertation/project implies a set of objectives and a work plan which is suggested by a supervisor and co-

supervisor (if any), and approved by the course director. The progress of the dissertation work is followed bythe supervisor, that should ensure that the students:-carry out bibliographic search on the subject of work;

-plan and perform the tasks necessary to achieve the objectives;-apply modeling techniques and/or computer simulation individually and independently to the theme of work ;

-do the analysis of the results;-write a thesis where the results of their work are presented;

-do the dissertation defence before a jury.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Os temas de dissertação escolhidos pelos alunos implicam também uma escolha de orientador e os temas

devem estar enquadrados nos objetivos do mestrado. Os alunos serão integrados nas equipas de investigaçãoassociadas ao tema proposto.

Existirá ainda a possibilidade do aluno realizar (total ou parcialmente) a sua dissertação ou um projecto originalem ambiente empresarial (estágio).

A avaliação será realizada com base na tese apresentada pelo aluno e na sua defesa perante um júriespecialmente nomeado para o efeito, e que incluirá um docente especialista na área do tema do trabalho, para

além do orientador e de um representante na direção do Mestrado Integrado.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):The dissertation topics chosen by the students imply the choice of a supervisor and the dissertation topic

should be framed within the master's objectives. Students should be integrated into research teams associatedwith the proposed theme.

There is also the possibility for the student to do (total or partially) his dissertation or to carry out a project workin a company (Internship).

The evaluation will be based on the thesis submitted by the student and on his defense before a jury speciallyappointed for the purpose, and which will include a specialist in the dissertation topic, as well as the advisor anda representative of the direction of Master degree.


Apesar da diversidade de temas possíveis no contexto da dissertação deste Mestrado Integrado, oacompanhamento dos trabalhos dos alunos pelos orientadores e pela direção de curso garante que ametodologia de ensino está articulada com os objetivos de aprendizagem.

A interação estudante-orientador é fundamental na pesquisa bibliográfica inicial assim como na planificação dotrabalho a realizar pelo estudante. O orientador será também essencial numa fase inicial, por exemplo, em

garantir uma boa apreciação dos modelos utilizados no confronto entre resultados teóricos/computacionais eresultados experimentais.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.Despite the diversity of possible topics in the context of the thesis of this Master’s degree, the monitoring of thestudent work by the supervisor and by the director of the Master’s degree ensures that the teaching



methodology is consistent with the learning objectives.

The student-supervisor interaction is fundamental in the initial bibliographic search as well as in the planning ofthe student work. The advisor will also be essential at an early stage for exemple, to ensure that the choice of a

particular model is valid when theoretical/computational results are compared the experimental results.


Face à especificidade da unidade curricular “Dissertação”, a bibliografia base não pode ser indicadaantecipadamente.

Given the specificity of the dissertation, the base bibliography cannot be listed in advance.

Mapa X - Tecnologias Quânticas / Quantum Technologies

6.2.1.1. Unidade curricular:Tecnologias Quânticas / Quantum Technologies


Vitor Brás de Sequeira Amaral TP:25

6.2.1.3. Outros docentes e respetiva carga letiva na unidade curricular:Ricardo Assis Guimarães Dias: 10

Armando Humberto Moreira Nolasco Pinto: 10

6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Módulo de Transporte Eletrónico:

Apresentar fundamentos e aplicações tecnológicas em transporte eletrónicoCompreensão de propriedades e características de sistemas nanoestruturados,

física mesoscópica e transporte quântico. Spintrónica

Módulo de Estruturas Quânticas de Semicondutores:Propriedades electrónicas e óticas de heteroestruturas de semicondutores, poços de potencial e superredes.

Módulo de Comunicação e criptografia quântica:

Neste módulo serão abordados os aspectos fundamentais relacionados com criptografia e comunicaçõesquânticas, com enfoque nas técnicas ópticas, nomeadamente, nos princípios básicos de distribuição de chavesquânticas. Serão também apresentados resultados de implementação experimental destes sistemas.

Módulo de Supercondutividade:

Compreensão dos princípios básicos da supercondutividade. Conhecimento das suas propriedadeselectrodinâmicas. Conhecimento das propriedades básicas de junções de Josephson e das suas aplicações.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:Electronic Transport Module: Mesoscopic SystemsPresent foundations and technological applications of electronic transport

Understanding of properties and characteristics of nanostructured systems, mesoscopic physics and quantumtransport. Spintronics

Module of Semiconductor Quantum Structures

Electronic and optical properties of semiconductor heterostructures, potential wells and superlattices.

Communication and quantum cryptography module:In this module several topics related with cryptography and quantum communications will be explained, with

special focus on the fundamental aspects of optical techniques and quantum key distribution. There will be alsopresents several results of experimental implemented systems.

Superconductivity module:Understanding of the basic principles of superconductivity. Knowledge of the electrodynamic properties of

superconductors. Knowledge of the basic propertiesof Josephson junctions and its applications




1-Propriedades de sistemas nanoestruturados. Física mesoscópica e transporte quântico.Quantificação da condutância/resistência. Interferência quântica eletrónica. Confinamento eletrónico. Tempos e

distâncias característicos. Regimes de transporte. Formulação de Landauer2-Introdução à deteção quântica. Princípios básicos da criptografia quântica. Esquemas de distribuição de

chaves quânticas. Demonstrações práticas de criptografia quântica3-Princípios da Supercondutividade. Efeito Meissner. Supercondutores do tipo I e II. Teoria desupercondutividade. Efeito túnel e junções de Josephson. Aplicações de supercondutividade (osciladores de

Josephson, a unidade Volt, SQUIDs, etc) 4- Heterojunções. Gás de eletrões a 2D, Contacto metal-semicondutor.

Poços de potencial. Excitões e impurezas, Efeito túnel, poços acoplados e superredes.Ótica de estruturas quânticas. (quantum wells, quantum wires, quantum dots, LEDs).

Tecnologia de produção.

6.2.1.5. Syllabus:1-Properties of nanostructured systems. mesoscopic physics and quantum transport Física mesoscópica e

transporte quântico.Conductance/resistance quantization. quantum electronic interference. Electron confinement. Characteristic

times and distances. Transport schemes. Landauer formulation 2- Introduction to quantum detection. Basic principles of quantum cryptography. Schemes of quantum key

distribution. Practical demonstrations. 3- Principles of superconductivity: Meissner effect . type I and II Superconductors.Theory of superconductivity.

Tunneling and Josephson junctions . Applications ( Josephson oscillator, unit Volt, SQUIDs)4- Heterojunctions. 2D electrons gas. metal-semiconductor contact . Potential wells. Excitons and impurities.

Tunnelling effect, coupled wells and superlattices. Optical quantum structures (quantum wells, quantum wires,quantum dots, LEDs). Technology for production of quantum structures.


curricular.A UC trata da aplicação da Física Quântica à Tecnologia moderna, em áreas como ótica, comunicações,

sensores e dispositivos semicondutores ou supercondutores, metrologia. São desenvolvidos os princípiosteóricos e a sua aplicação em dispositivos é explorada com exemplos específicos.


The course deals with the application of quantum physics to modern technology, in areas such as optics,sensors, semiconducting and superconducting devices, metrology. The theoretical principles are developed and

their application is explored with specific examples.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):Esta disciplina está dividida em 4 módulos:

-Estruturas Quânticas de Semicondutores

-Transporte Eletrónico e Sistemas mesoscópicos-Comunicação e criptografia quântica

-SupercondutividadeCada um destes módulos corresponde em média a 3 aulas, com uma duração de 3h cada.

Aulas T, Trabalhos, TutóriosAvaliação individual com realização de trabalhos específicos e apresentação oral (100%)

Alguns tópicos de aplicação são objeto de investigação em unidades de investigação da UA e Instituto deTelecomunicações. Visita a Laboratórios de Investigação

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):This subject is divided in four modules:

-Electronic Transport Module and mesoscopic systems-Semiconductor Quantum Structures Module

-Communication and quantum cryptography module-Superconductivity module

Each of these modules corresponds to 3 lectures, with a duration of 3 hours each



Lecture (T) Sessions, Tutorials for discussion and work preparation

Individual evaluation by written essay and oral presentation (100%)Some application topics are subject of investigation in research units of UA and Instituto de Telecomunicações.Visit to Laboratory facilities.


Os conceitos dos tópicos curriculares serão apresentados nas Aulas Teórico-Práticas, onde será discutida amatéria da disciplina, apresentadas e discutidas aplicações. OT para preparação de trabalhos arealizar/apresentar.

Exemplo de tópicos de ensaios:1- Módulo de Transporte Eletrónico e Sistemas mesoscópicos:

Propriedades elétricas de grafeno- aplicações metrológicasEfeito Hall Quantificado-aplicação metrológica

Propriedades elétricas de nanotubos de carbono: até ao transístor de NCJunções eletrónicas moleculares

Isoladores topológicosQuantificação da condução elétrica e térmica.

Backscattering coerente em meios desordenados (de ondas clássicas a átomos frios)Moléculas condutoras: p.ex. DNA2– Módulo de Comunicação e Criptografia Quântica:

Simulação em Matlab do protocolo BB84Geração e manipulação de fotões únicos e de fotões entrelaçados

Distribuição de chaves quânticas usando variáveis continuasDistribuição de chaves quânticas usando variáveis discretas

Distribuição de chaves quânticas usando fotões entrelaçadosReceptores de detecção direta para sistemas de comunicação quânticos;

Receptores coerentes para sistemas de comunicação quânticos3- Módulo de Supercondutividade:

Redes de Junções de JosephsonSupercondutividade na grafite

qubits supercondutoresMultiband superconductivitySupercondutivity in heavy fermions

Ferromagnetic superconductors4- Módulo de Estruturas Quânticas de Semicondutores:

Injeção de portadores de carga em heterojunçõesCélulas solares baseadas em heteroestruturas de Ge/GaAs

Plasmões superficiais e sua aplicaçãoRecombinação através de níveis profundos em semicondutores

Células solares baseadas em nanofios semicondutoresFotodetetores baseados em heteroestruturas tipo-II.


The topics and theoretical concepts are presented in lectures, where they are discussed along with thepractical device applications. OT for preparation of essays and their presentation.

Examples of essay topics (in portuguese):

1-Module of Electronic Transport and mesoscopic systems:Propriedades elétricas de grafeno- aplicações metrológicasEfeito Hall Quantificado-aplicação metrológica

Propriedades elétricas de nanotubos de carbono: até ao transístor de NCJunções eletrónicas moleculares

Isoladores topológicosQuantificação da condução elétrica e térmica.

Backscattering coerente em meios desordenados (de ondas clássicas a átomos frios)Moléculas condutoras: p.ex. DNA

2-Module of quantum communication and cryptography

Simulação em Matlab do protocolo BB84Geração e manipulação de fotões únicos e de fotões entrelaçadosDistribuição de chaves quânticas usando variáveis continuas

Distribuição de chaves quânticas usando variáveis discretas



Distribuição de chaves quânticas usando fotões entrelaçados

Receptores de detecção direta para sistemas de comunicação quânticos; Receptores coerentes para sistemas de comunicação quânticos

3-Module of Superconductivity:

Redes de Junções de JosephsonSupercondutividade na grafite

qubits supercondutoresMultiband superconductivity

Supercondutivity in heavy fermionsFerromagnetic superconductors

4-Module of Semiconductor Quantum Structures Injeção de portadores de carga em heterojunções

Células solares baseadas em heteroestruturas de Ge/GaAsPlasmões superficiais e sua aplicação

Recombinação através de níveis profundos em semicondutoresCélulas solares baseadas em nanofios semicondutores

Fotodetetores baseados em heteroestruturas tipo-II.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:Y. Imri, Introduction to mesoscopic physics, Oxford, 1997

S. Datta, Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge University Press, 1995S Datta, Quantum Transport-Atom to Transistor, Cambridge, 2005

Quantum Optics, An Introduction, Mark Fox, Oxford University Press, 2006Quantum Detection and Estimation Theory, Carl Helstrom, Elsevier, 1976

Introduction to Superconductivity, Michael Tinkham Superconductivity, Charles P. Poole, Horacio A. Farach,Richard J. Creswick,2010Y. Nazarov e Y. Blanter, Quantum Transport-Introduction to Nanoscience, Cambridge, 2009

V. Vasilevich M.V. Kochelap, M. A. Stroscio, Quantum Heterostructures: Microelectronics and Optoelectronics,Cambrige Univeristy Press,1999.

Andrey Rogach (Ed.), Semiconductor Nanocrystal Quantum Dots: Synthesis, Assembly, Spectroscopy andApplications, Springer ,2008.

M. Grundmann (Ed.), Nano-Optoelectronics: Concepts, Physics and Devices (NanoScience and Technology),Springer, 2002.

Mapa X - Complementos de Mecânica Quântica / Complements Of Quantum Mechanics

6.2.1.1. Unidade curricular:Complementos de Mecânica Quântica / Complements Of Quantum Mechanics

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Armando Neves T/TP:45


N/A

6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Esta unidade curricular pretende completar a formação inicial em Mecânica Quântica, buscando-se uma

compreensão sistemática da teoria quântica não-relativista e a aplicação dos princípios na solução deproblemas complexos No fim do curso os estudantes deverão ser capazes de:

• Ter uma compreensão das implicações dos postulados da MQ, nomeadamente as relacionadas com estadosentrelaçados, correlações e misturas vs estados puros. Realizar cálculos relacionados

• Conhecer e explicar o teorema de Bell, a teleportação quântica, a criptografia quantica• Aplicar os métodos da teoria de grupos ao momento angular e interpretar as propriedades

• Combinar momentos angulares e cálculos com coeficientes de Clebsh-Gordon.• Usar operadores tensoriais irredutíveis e o teorema de Wigner-Eckart• Aplicar os métodos da teoria de perturbações independente do tempo até segunda ordem

• Aplicar a teoria das perturbações dependente do tempo• Aplicar o método variacional a situações apropriadas.



6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:This course aims to complete the initial training in quantum mechanics, aiming a systematic understanding of

non-relativistic quantum theory and their application to selected problems. The students must be able to:• Explain the implications of the postulates of QM, namely those relating to entlanged states, correlations andmixtures vs pure states. Perform related calculations.

• Know and explain the Bell's theorem, quantum cryptography, quantum teleportation and perform relatedcalculation

• Apply the methods of group theory to the angular momentum and interpret the properties.• Combine angular moments and calculations with Clebsh-Gordon coefficients.

• Use tensor operators and the Wigner-Eckart theorem.• Apply the methods of time-independent perturbation theory until second order

• Apply the methods of time-dependent perturbation theory* Apply the variational method to appropriate situations.

• Be able to understand relevant articles on Quantum Mechanics in a physics journal

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:A estrutura do espaço de Hilbert. Estados puros e misturas estatísticas. O operador densidade. Sistema

entrelaçados (“entangled”). O paradoxo de EPR. As desigualdades de Bell. Aplicações de sistemasentrelaçados: encriptação quântica. Teleportação.

Teoria de perturbações independentes do tempo. Perturbação de um estado não-degenerado. Perturbação de

um estado degenerado.

Teoria de perturbações dependentes do tempo. Acoplamento de dois estados discretos. Acoplamento com um

contínuo de estados finais.

O método variacional.

Teoria de Grupos e Mecânica Quântica. Grupos. Representações irredutíveis. Tabelas de caracteres. O grupoda MQ. Rotações infinitesimais e Momento angular.

Adição de momento angular. O problema geral. Coeficientes de Clebsch-Gordon.

Operadores tensoriais irredutíveis. O teorema de Wigner-Eckart

6.2.1.5. Syllabus:The structure of Hilbert space. Pure States and statistical mixtures. The density operator. Entangled states. The

EPR paradox. Bell's inequalities. Entangled systems applications: quantum encryption. Teleportation.

Time independent perturbation theory.

Time-dependent perturbation theory. Coupling of two discrete States. Coupling with a continuum of final States.

The variational method.

Group theory and quantum mechanics. Groups. Irreducible representations. Character tables. The Group of MQ.

Infinitesimal rotations and angular momentum.

Addition of angular momentum. The general problem. Clebsch-Gordon coefficients.

Irreducible tensorial operators. The Wigner-Eckart theorem


Os conteúdos definidos estão de acordo com os objectivos de aprendizagem desta unidade curricular quepretende completar a formação inicial em MQ. Os conteúdos são standard para um curso deste tipo,

introduzindo simultaneamente alguns conteúdos avançados.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The course content is defined according to the learning outcomes of this course unit. The contents are standard

for a course of this type, aiming to complete the initial training in MQ and introducing some advanced contentsimultaneously.




Nas aulas teóricas serão expostos os tópicos relevantes, usado o quadro e meios multimédia quandonecessário. São também discutidos e resolvidos problemas selecionados. São fornecidas folhas de problemas

que os alunos devem resolver individualmente e entregar para avaliação, valendo 20% na avaliação final. Aavaliação é periódica, 2 testes escritos, ou por exame final (3h).


In the lectures the relevant topics will be exposed using black-board and multimedia resources whenappropriate. Selected problems are discussed and resolved. Students must solve at home several problems to

be graded (weight 20%). The evaluation is periodic, 2 written tests, or a final written exam (3:00).


curricular.As metodologias de ensino e de avaliação adotadas permitem aos estudantes atingir os objetivos deaprendizagem identificados para a UC e são standard para cursos deste tipo.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The teaching and evaluation methods adopted are the appropriated to achieve the learning outcomes identified

for the UC and are standard for courses of this type.

6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:R. Shankar, Principles of Quantum Mechanics, Plenum, 2. ed, 1994

J J Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, 1994

C Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Mecanique Quantique, Hermann, 1973

E Merzbacher, Quantum Mechanics, J Wiley&sons, 2ed, 1970

A Fazzio & K Watari, Introdução à teoria de grupos com aplicações em moléculase sólidos, Univ. Fed. Santa Maria, 1998

Armando Neves, Apontamentos

Mapa X - Tópicos Avançados I / Advanced Topics I

6.2.1.1. Unidade curricular:Tópicos Avançados I / Advanced Topics I

6.2.1.2. Docente responsável e respetiva carga letiva na unidade curricular (preencher o nome completo):Armando José Trindade da Neves T/TP:45


N/A

6.2.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Nesta unidade curricular são abordados vários tópicos teóricos e com aplicações experimentais, relacionados

com a Física da Matéria Condensada. No fim do curso os estudantes deverão ser capazes de:• Conhecer e aplicar a segunda quantificação em sistemas de partículas idênticas. Realizar cálculos

relacionados• Conhecer e aplicar a quantificação do campo electromagnético, e explicar a interacção entre átomos e campo.

• Explicar a interação electrão-fonão, e a forma do espectro optico.• Explicar a estrutura hiperfina e calcular o espectro de epr

• Explicar a utilização de técnicas de sonda local em materiais (muões e positrões) e calcular o espectro• Ser capaz de compreender artigos relevantes sobre estes tópicos numa revista de Física




Several topics related to condensed matter physics are covered. At the end of the course students must be ableto:

• Understand and apply the second quantification in systems of identical particles. Perform related calculations• Understand and apply the quantification of the electromagnetic field, and explain the interaction between

atoms and field.• Explain electron-phonon interaction, and the shape of the optical spectrum.

• Explain the hyperfine structure and computes the epr spectrum• Explain the use of local probe techniques in materials (muon source resonance and positron spectroscopy)and calculate the spectrum

• Be able to understand relevant articles on these topics in a physics jounal


1- Partículas idênticas: Partículas indistinguíveis. Bosões e Fermiões. Formalismo da segunda quantificação.Aplicações: momento angular de partículas idênticas, operados de bosões com spin 1/2 , ondas de spin emsólidos, teoria de Hartree-Fock

2- Quantificação do campo electromagnético. Interação de um átomo com o campo electromagnético (modelode Jaynes-Cummings), interação de um átomo com um estado quasi-clássico. “Quantum revival”

3- Interação electrão-rede num solido cristalino. Acoplamento fraco e forte. Principio de Frank-Condon etransições opticas. Desvios Isotópicos. Efeito de Jahn-Teller. Centros de cor em halogenetos alcalinos.

4- Estrutura hiperfina e ressonância paramagnética electrónica (epr). Sistemas simples. EPR em sólidos.5- Sondas locais em sólidos. Muões no vazio. Muões em semicondutores. Positrões. Interacção de positrões

com a matéria.

6.2.1.5. Syllabus:1- Identical particles: Symmetry postulate. Bosons and Fermions. The second quantization formalism.

Applications: angular momentum of identical particles, bosons operated with spin 1/2, spin waves in solids,Hartree-Fock theory

2- Quantization of the electromagnetic field. Interaction of an atom with the electromagnetic field (Jaynes-Cummings model). Interaction of an atom with a quasi-classical state. Quantum revival.

3- Electron-phonon interaction network in a crystalline solid. Weak and strong coupling. Frank-Condon principleand optical transitions. Isotopic Shifts. Jahn-Teller effect. Color centers in alkali halides.

4- Hyperfine Structure and Electron Paramagnetic Resonance (epr). Simple systems. EPR in solids.5- Local Probes in solids. Muon Spin resonance. Muons in vacuum. Muons in semiconductors. Positrons.Positron interaction with matter.


Os conteúdos definidos estão de acordo com os objectivos de aprendizagem

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The course content is defined according to the learning outcomes of this course unit.


Nas aulas teóricas serão expostos os tópicos relevantes, usado o quadro e meios multimédia quandonecessário. São também discutidos e resolvidos problemas selecionados. São fornecidas folhas de problemas

que os alunos devem resolver individualmente e entregar para avaliação, valendo 20% na avaliação final. Aavaliação é periódica, 2 testes escritos, ou por exame final (3h).


In the lectures the relevant topics will be exposed using black-board and multimedia resources whenappropriate. Selected problems are discussed and resolved. Students must solve at home several problems to

be graded (weight 20%). The evaluation is periodic, 2 written tests, or a final written exam (3h).


curricular.As metodologias de ensino e de avaliação adotadas permitem aos estudantes atingir os objetivos deaprendizagem identificados para a UC e são standard para cursos deste tipo.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The teaching and evaluation methods adopted are the appropriated to achieve the learning outcomes identified




6.2.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:Henrik Bruus, Many-Body Quantum Theory in Condensed Matter Physics: An Introduction (Oxford Graduate

Texts).R.T. Scalettar, Elementary Introduction to the Hubbard Model, lecture notes, UC Davis.

Gerald D. Mahan. Many Particle Physics. Plenum, 3rd edition, 2000. Piers Coleman, Introduction to Many Body Physics, monograph.

Richard P. Feynman, Statistical Mechanics: A Set Of Lectures Scalettar, R. T., “Elementary Introduction to theHubbard Model"E Merzbacher, Quantum Mechanics, J Wiley&sons, 2ed, 1970

J L Basdevant and J. Dalibard, The quantum mechanics solver, Spinger, 2000Wertz, J. E., & Bolton, J. R., Electron spin resonance: Elementary theory and practical applications. New York:

Wileyl, 2009, 2edS.J. Blundell, Spin-Polarized Muons in Condensed Matter Physics, Contemporary Physics 40, 175 (1999)

M J Puska and R M Nienmem, Rev. Mod Phys, 66, 841 (1994)Artigos de revistas cientificas

6.3. Metodologias de Ensino/Aprendizagem

6.3.1. Adequação das metodologias de ensino e das didáticas aos objetivos de aprendizagem das unidadescurriculares.

No plano do Mestrado em Física constam unidades curriculares que visam complementar a formação teórica eexperimental nos domínios da Física Matemática e Computacional, Física Quântica, Física Estatística e Física

do Estado Sólido, etc, assim como disciplinas com carácter modular (Tópicos Avançados I e II, TecnologiasQuânticas) que possibilitam ao aluno consolidar a formação noutras áreas da Física ou adquirir formaçãoavançada nestas mesmas áreas, através da escolha dos módulos que compõem estas disciplinas.

No contexto de um Mestrado orientado para um pequeno grupo de alunos, a organização de algumas unidadescurriculares em módulos, para além da estrutura tradicional em opções, permite flexibilidade ao nível da oferta

e na adequação de conhecimentos aos percursos individuais de especialização dos alunos.

6.3.1. Suitability of methodologies and didactics to the learning outcomes of the curricular units. The curricula of the master's degree in physics includes courses that seek to complement the theoretical and

experimental training in the fields of Mathematical and Computational Physics, Quantum Physics, StatisticalPhysics and Solid State Physics, etc, as well as subjects with modular structure (Advanced Topics I and II,

Quantum technologies) that allow students to consolidate training in other areas of physics or further advancetraining in these same areas, through the choice of the modules that make up these disciplines.

In the context of a Master's degree oriented to a small group of students, organizing some courses in modules,in addition to the traditional curricula structure with options, allows flexibility in terms of adjusting the training to

the individual paths of specialisation of the students.

6.3.2. Formas de verificação de que a carga média de trabalho necessária aos estudantes corresponde aoestimado em ECTS.

Cada crédito ECTS supõe um trabalho individual de 27 horas por parte do aluno, incluindo nestas as horas decontacto com o professor (aulas teóricas, teórico-práticas, laboratoriais, etc). Os alunos realizam

semestralmente um inquérito no qual indicam a média do número de horas semanais despendida durante operíodo letivo (excluindo o período de exames) com as Unidades Curriculares e também os dias de estudo

durante a época de exames. Com base nesta informação e tendo em consideração as respostas de todos osestudantes de uma unidade curricular, é calculada a carga média de trabalho de uma unidade curricular.

6.3.2. Means to check that the required students’ average work load corresponds the estimated in ECTS.

Each credit ECTS assumes an individual working 27 hours by the student, including contact hours with theprofessor (lectures, problem-solving, laboratory, etc.). Students conduct a survey every six months in which

they indicate the average number of weekly hours spent in each course during the school year (excludingexamination period) and also the study days during the examination period. Based on this information and taking

into account the answers of all students of a course, the average workload of a course is calculated.

6.3.3. Formas de garantir que a avaliação da aprendizagem dos estudantes é feita em função dos objetivos deaprendizagem da unidade curricular.

A lecionação da generalidade das unidades curriculares é realizada em aulas teóricas, aulas teórico-práticas



ou aulas práticas. A avaliação pode assumir diversas formas: contínua, discreta e final e os alunos têm

geralmente a possibilidade de optarem pelo menos entre dois destes métodos de avaliação.A avaliação teórica das unidades curriculares é realizada com base em exames presenciais escritos, mas

também pode ser realizada com base em trabalhos de casa ou relatórios de pequenos projetos que podemimplicar apresentações orais.

Qualquer que seja a unidade curricular, os estudantes podem sempre submeter-se a um exame final.

O método de avaliação é decidido pelo docente tendo em conta as características da unidade curricular. Porexemplo, nas unidades curriculares com uma componente computacional forte, a opção por uma avaliaçãobaseada em projetos é usual.

Os métodos de avaliação de cada UC são analisados pela comissão de curso do mestrado e também pelacomissão de análise.

6.3.3. Means to ensure that the students learning assessment is adequate to the curricular unit's learningoutcomes.

The teaching of most courses is carried out in lectures, exercise classes and practical classes. Evaluation can

take several forms: continuous, discrete and final. Students have usually the possibility to choose between atleast two of these evaluation methods.

The theoretical assessment is carried out based on written exams, but can also be based on homework or smallproject reports and the respective oral presentations.

Whatever the course, students can always undertake a final examination.

The assessment method is decided by the teacher taking into account the characteristics of the course(theoretical, computational, experimental, etc.). For example, in courses with a strong computational component,

the choice of a project based assessment is usual.The assessment methods are analyzed by the master's degree committee and also by the department review

committee.

6.3.4. Metodologias de ensino que facilitam a participação dos estudantes em atividades científicas. No departamento de Física, existem grupos de investigação bastante ativos em Física Estatística e Física de

redes, Modelação e teoria de sistemas quânticos, nanociências, Relatividade e Astrofísica, etc.As unidades curriculares do Mestrado em Física têm uma grande proximidade a estas áreas de investigação

dos docentes do departamento de Física e a lecionação das unidades curriculares reflete essa proximidade,particularmente quando no método de avaliação são propostos pequenos projetos de investigação aos alunos.Estes projetos implicam pesquisa bibliográfica, simulações ou modelações teóricas, e a escrita de relatórios.

Para além disso, muitos dos temas de dissertação de mestrado propostos aos alunos enquadram-se nas

diferentes actividades de investigação do departamento e das suas unidades de investigação.

6.3.4. Teaching methodologies that promote the participation of students in scientific activities. In the physics department, there are very active research groups in Statistical Physics and networks Physics,

modeling and theory of quantum systems, nanosciences, Relativity and Astrophysics, etc.The courses of the Master's degree in Physics have a close proximity to these areas of research and the

teaching reflects this proximity, especially when the evaluation method includes small research projects. Theseprojects involve bibliographic search, simulations and theoretical modeling, and writing reports.

In addition, many of the master's thesis topics proposed to the students fall into the different research activities

of the physics department and the students are integrated in the respective research units while carrying outthe dissertation work.

7. Resultados

7.1. Resultados Académicos

7.1.1. Eficiência formativa.

7.1.1. Eficiência formativa / Graduation efficiency

Antepenúltimo ano / Two Penúltimo ano / One Último ano /



before the last year before the last year Last year

N.º diplomados / No. of graduates 2 4 3

N.º diplomados em N anos / No. of graduates in N

years*2 4 3

N.º diplomados em N+1 anos / No. of graduates in

N+1 years0 0 0

N.º diplomados em N+2 anos / No. of graduates in

N+2 years0 0 0

N.º diplomados em mais de N+2 anos / No. of

graduates in more than N+2 years0 0 0

Perguntas 7.1.2. a 7.1.3.

7.1.2. Comparação do sucesso escolar nas diferentes áreas científicas do ciclo de estudos e respetivas unidadescurriculares.

O número de unidades curriculares, de áreas científicas diferentes da área principal do mestrado (Física),

frequentadas por alunos do Mestrado em Física é residual e não permite uma análise comparativa do sucessoescolar.

No que diz respeito às unidades curriculares da área científica da Física a taxa de sucesso é muito alta (100%em várias unidades curriculares), existindo um ou outro caso em que um único aluno não tem sucesso.

7.1.2. Comparison of the academic success in the different scientific areas of the study programme and relatedcurricular units.

The number of courses in scientific fields different from the main area of the Masters (Physics), attended by

students of the Master in Physics is residual and does not allow a comparative analysis of academic success.With regard to courses of the scientific area of physics, the success rate is very high (100% in several

courses).

7.1.3. Forma como os resultados da monitorização do sucesso escolar são utilizados para a definição de ações demelhoria do mesmo.

A aferição do sucesso escolar em cada unidade curricular é realizada semestralmente pelo Sistema deGarantia da Qualidade do Processo de Ensino-Aprendizagem na Universidade de Aveiro (SGQ_PEA). O docente

responsável por uma unidade curricular tem de apresentar um plano de melhoria sempre que a sua taxa deaprovação (calculada pelo quociente entre o número de aprovados e o número de inscritos) esteja no 10.º

percentil das classificações das unidades curriculares da Unidade Orgânica. Os estudantes participam ativamente na melhoria da qualidade do curso, através de representantes de cada

ano do ciclo de estudos. Estes alunos são membros da Comissão de Curso e esta comissão tem um papelfundamental no processo de avaliação de ensino/aprendizagem das UCs.

7.1.3. Use of the results of monitoring academic success to define improvement actions.

The monitoring of the academic success in each course is held twice a year by the Quality Assurance Systemof the Teaching-Learning Process of the University of Aveiro (SGQ_PEA).

The teacher responsible for a course must submit an improvement plan when the pass rate (calculated bydividing the number of approved students by the number of enrolled students) is in the 10th percentile of the

pass rates of the physics department.Students participate actively in improving the quality of the course, through their representatives of each year

of the degree. These students are members of the degree Committee that has a major role in the teaching /learning evaluation process of the courses.

7.1.4. Empregabilidade.

7.1.4. Empregabilidade / Employability

%

Percentagem de diplomados que obtiveram emprego em sectores de atividade relacionados com a área do ciclo de estudos /

Percentage of graduates that obtained employment in areas of activity related w ith the study programme's area.70

Percentagem de diplomados que obtiveram emprego em outros sectores de atividade / Percentage of graduates that obtained

employment in other areas of activity20



Percentagem de diplomados que obtiveram emprego até um ano depois de concluído o ciclo de estudos / Percentage of graduates

that obtained employment until one year after graduating90

7.2. Resultados das atividades científicas, tecnológicas e artísticas.

Pergunta 7.2.1. a 7.2.6.

7.2.1. Indicação do(s) Centro(s) de Investigação devidamente reconhecido(s), na área científica predominante do

ciclo de estudos e respetiva classificação (quando aplicável). Centro de Investigação / Classificação (FCT)

I3N (Laboratório Associado) / Excepcional

CICECO (Laboratório Associado) / ExcelenteCESAM (Laboratório Associado) / Excelente

CIDMA / Muito Bom

7.2.1. Research centre(s) duly recognized in the main scientific area of the study programme and its mark (ifapplicable).

Research Centre / Mark (FCT)

I3N (Associated Laboratory) / ExceptionalCICECO (Associated Laboratory) / ExcellentCESAM (Associated Laboratory) / Excellent

CIDMA / Very Good

7.2.2. Mapa-resumo de publicações científicas do corpo docente do ciclo de estudos em revistas internacionais

com revisão por pares, livros ou capítulos de livros, relevantes para o ciclo de estudos.http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/scientific-publication/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1

7.2.3. Mapa-resumo de outras publicações relevantes, designadamente de natureza pedagógica:http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/other-scientific-publication/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1

7.2.4. Impacto real das atividades científicas, tecnológicas e artísticas na valorização e no desenvolvimento

económico. A UA é atualmente das universidades portuguesas com maior atividade na área do registo de propriedade

intelectual. Entre 1994 e 2013, a UA soma os seguintes indicadores: 272 “invenções” (patentes e modelos deutilidade), 267 “marcas e logótipos”, 61 “direitos de autor” e 22 “desenho ou modelo (design)”. O conhecimento

gerado na UA deu também origem a várias dezenas de projetos de spin-offs universitárias, na sua maioriaempresas atualmente consolidadas no mercado. A UA destaca-se, ainda, no panorama nacional através do

número de publicações e citações per capita. As relações de investigação, desenvolvimento e transferência deconhecimento e tecnologia com as empresas e outras entidades é outro dos pontos fortes da UA como

reconhecido recentemente pelo “U-Multirank” ('ranking' mundial de universidades da Comissão Europeia).

No que diz respeito apenas ao DF da UA, é de salientar 9 patentes submetidas ou concedidas (nacionais e

internacionais) nos últimos 5 anos.

7.2.4. Real impact of scientific, technological and artistic activities on economic enhancement and development.

The UA is currently one of the Portuguese universities with greater activity in the area of intellectual propertyregistration. Between 1994 and 2013, the UA sums a total of 272 "inventions" (patents and utility models), 267"trademarks and logos," 61 "copyrights" and 22 "models or designs". The knowledge generated in the UA has

alsogiven rise to several tens of university spin-offs, most of them now consolidated companies in the market.The UA also stands out at the national level in what concerns the number of publications and citations per

researcher. The relations of research, development and transfer of knowledge and technology with companiesand other entities is another strong point of the UA as recognized recently by the "U-Multirank" (world 'ranking'

of universities by the European Commission).

Concerning the Department of Physics of the UA, it is noteworthy the existence of 9 patents, granted orsubmitted (national and international) in the last five years.

7.2.5. Integração das atividades científicas, tecnológicas e artísticas em projectos e/ou parcerias nacionais e

internacionais. O departamento de Física têm um historial de bastante sucesso na obtenção de financiamento para projetos e

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/scientific-publication/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/other-scientific-publication/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1



no estabelecimento de parcerias com a indústria e entidades públicas. Por exemplo. o Dep. de Física tem:

-Mais de 100 projetos nacionais e internacionais nos últimos 10 anos. Exemplos: G-Cast: Aplicação dacomputação GRID num sistema de simulação e previsão da morfodinâmica em zonas costeiras,

GRID/GRI/81733/2006; Modelação por primeiros princípios de novos métodos de passivação em células solaresde Si, PTDC/CTM- ENE/1973/2012 – 028548.

-Colaboração com as empresas: Nokia Siemens Networks, Phillips, PT Inovação, Quimonda, Bosh, Martifer,DURIT, Exporlux S.A., Biosafe, HBM FiberSensing SA, Sarspec, Aspock Portugal SA, TMG Automotive,

Solintellysys, HUC

-Colaboração com outras organizações e Administ. Pública: CeNTItvc – Centro de Nanotecn. e Mat. Técn., Func.e Intel., HUC - Hospitais univ. de Coimbra, INL – Inst. Intern. Ibérico de Nanotecnologias.

7.2.5. Integration of scientific, technological and artistic activities in national and international projects and/or

partnerships. The Physics department has been considerably successful in what concerns projects and partnerships with

companies and public institutions:

-More than 100 national and international projects in the last 10 years. Examples: G-Cast: Application of GRID-computing in a simulation system and prediction of morphodynamics in coastal areas, GRID / GRI / 81733/2006;

Shaping by first principles of new methods of passivation of Si solar cells, PTDC / CTM-ENE / 1973/2012 -028,548th.

-Collaboration with companies: Nokia Siemens Net., Phillips, PT Innovation, Qimonda, Bosh, Martifer, DURIT,Exporlux SA, Biosafe, HBM FiberSensing SA, Sarspec, Aspöck Portugal SA, TMG Automotive, Solintellysys,

HUC.

-Collaboration with other organiz. and Public Administ.: CeNTItvc - Center for Nanotech. and Tech., Funct. andIntell. Mat., HUC - Univ. Hosp. of Coimbra, INL - Internat. Iberian Inst. of Nanotechnology (INL).

7.2.6. Utilização da monitorização das atividades científicas, tecnológicas e artísticas para a sua melhoria.

O investimento das universidades em I&D é um caminho que não pode deixar de ser seguido. Esta componenteda atividade da UA, realizada muitas vezes em colaboração com outras instituições, representa não só uma via

primordial para o cumprimento do seu compromisso com a sociedade, como uma oportunidade para se afirmarcomo instituição de referência nacional e internacional. No sentido de concretizar estes objetivos os

colaboradores da UA são incentivados a: aumentar o número de artigos e outras publicações científicas,aumentar o número de citações por artigo, consolidar as áreas científicas existentes e aumentar o número de

áreas presentes no ISI.O sucesso destes objetivos de investigação é avaliado através da medição da qualidade, quantidade e

importância: quantidade e tipos de financiamento da investigação; número de apresentações em conferências,capítulos de livros, publicações de livros; número de publicações; número de citações e número de áreascientíficas no ISI web of Science.

7.2.6. Use of scientific, technological and artistic activities' monitoring for its improvement. Continuing its investment in R&D is the way forward for the university. This component of its activity, often

undertaken in cooperation with other institutions and entities, is not only an essential step towards thefulfillment of the UA’s commitment to society, but also an opportunity to assert itself as an institution of national

and international reference. In order to achieve these goals, university staff are encouraged to: increase thenumber of papers and other scientific publications, increasing the number of citations per paper, consolidateexisting scientific areas and increase the number of fields present in ISI. The success of these research

objectives is assessed by measuring quality, quantity and importance: the amount and types of researchfunding, number of conference presentations, book chapters, book publications, number of publications, number

of citations and number of science in ISI Web of Science.

7.3. Outros Resultados

Perguntas 7.3.1 a 7.3.3

7.3.1. Atividades de desenvolvimento tecnológico e artístico, prestação de serviços à comunidade e formação

avançada na(s) área(s) científica(s) fundamental(ais) do ciclo de estudos.



O Departamento de Física realiza anualmente um conjunto considerável de atividades. Exemplos:

-Palestras em Escolas Básicas e Secundárias.-Apresentação do Show da Física em Escolas e na Universidade.

-Visita de Escolas ao DF.-Evento Masterclass de Física de Partículas em colaboração com outros centros nacionais e o CERN.

-Participação na Academia de Verão com programa de Física.-Participação na Semana da Ciência e Tecnologia com várias atividades.

-Organização do Dia do Departamento, Dia Nacional do Mar, etc.-Organização de conferências internacionais e nacionais.

7.3.1. Activities of technological and artistic development, consultancy and advanced training in the main scientific

area(s) of the study programme. The Physics Department annually holds a considerable set of activities. Examples:

-Talks In primary and Secondary Schools.-Presentation of the Show of Physics in Schools and University.

-Visit of schools to the physics department.-Masterclass for Particle Physics Event in collaboration with other national centers and CERN.

-Participation In the Summer Academy of the university of Aveiro.-Participation In the Science and Technology Week of the university of Aveiro with various activities.-Organisation of the Department Day, National Sea Day, etc.

-Organization of international and national conferences.

7.3.2. Contributo real dessas atividades para o desenvolvimento nacional, regional e local, a cultura científica, e a

ação cultural, desportiva e artística. -Mais de 100 projetos nacionais e internacionais nos últimos 10 anos. Exemplos: G-Cast: Aplicação da

computação GRID num sistema de simulação e previsão da morfodinâmica em zonas costeiras,GRID/GRI/81733/2006; Modelação por primeiros princípios de novos métodos de passivação em células solaresde Si, PTDC/CTM- ENE/1973/2012 – 028548.

-Colaboração com as empresas: Nokia Siemens Networks, Phillips, PT Inovação, Quimonda, Bosh, Martifer,

DURIT, Exporlux S.A., Biosafe, HBM FiberSensing SA, Sarspec, Aspock Portugal SA, TMG Automotive,Solintellysys, HUC

-Colaboração com outras organizações e Administ. Pública: CeNTItvc – Centro de Nanotecn. e Mat. Técn., Func.

e Intel., HUC - Hospitais univ. de Coimbra, INL – Inst. Intern. Ibérico de Nanotecnologias.

7.3.2. Real contribution for national, regional and local development, scientific culture, and cultural, sports andartistic activities.

-More than 100 national and international projects in the last 10 years. Examples: G-Cast: Application of GRID-computing in a simulation system and prediction of morphodynamics in coastal areas, GRID / GRI / 81733/2006;

Shaping by first principles of new methods of passivation of Si solar cells, PTDC / CTM-ENE / 1973/2012 -028,548th.

-Collaboration with companies: Nokia Siemens Net., Phillips, PT Innovation, Qimonda, Bosh, Martifer, DURIT,Exporlux SA, Biosafe, HBM FiberSensing SA, Sarspec, Aspöck Portugal SA, TMG Automotive, Solintellysys,

HUC.

-Collaboration with other organiz. and Public Administ.: CeNTItvc - Center for Nanotech. and Tech., Funct. andIntell. Mat., HUC - Univ. Hosp. of Coimbra, INL - Internat. Iberian Inst. of Nanotechnology (INL).

7.3.3. Adequação do conteúdo das informações divulgadas ao exterior sobre a Instituição, o ciclo de estudos e oensino ministrado.

As informações divulgadas sobre a instituição, o ciclo de estudo e o ensino ministrado são da responsabilidade

de um conjunto de órgãos e serviços competentes, nomeadamente os Serviços de Comunicação, Imagem eRelações Públicas, responsáveis pela comunicação da universidade com o exterior. De acordo com a política

da UA para a divulgação e promoção da sua oferta educativa, o envolvimento das Unidades Orgânicas e dosDiretores de Curso é crucial nesta tarefa, já que eles são os responsáveis pela atualização regular da

informação disponível sobre cada ciclo de estudo, quer em língua portuguesa, quer em língua inglesa. Todas as informações são divulgadas na página on-line da Universidade de Aveiro, em brochuras, bem como

através da presença em feiras, visitas às escolas secundárias, a organização da Semana da Ciência &Tecnologia, da Academia de Verão, entre outros eventos, com o objetivo de divulgar a UA e atrair um público

motivado.



7.3.3. Suitability of the information made available about the institution, the study programme and the educationgiven to students.

The information made available about the institution, the degree programme and the teaching given is theresponsibility of a number of university bodies and services, particularly the Communication, Image and Public

Relations Services which are responsible for communication with the community. In accordance with theuniversity’s policy for the dissemination and promotion of its educational offer, the involvement of theDepartments and the Degree Directors is essential for this task, since they are responsible for the regular

updating of the information available about each degree programme, both in Portuguese and in English. All theinformation is made available on the university’s website, in brochures, and through participation in fairs, visits

to schools, and through the organisation of the Science and Technology Week, the Summer Academy, and otherevents, with a view to promoting the UA and attracting motivated publics.

7.3.4. Nível de internacionalização

7.3.4. Nível de internacionalização / Internationalisation level

%

Percentagem de alunos estrangeiros matriculados no ciclo de estudos / Percentage of foreign students enrolled in the study

programme20

Percentagem de alunos em programas internacionais de mobilidade (in) / Percentage of students in international mobility programs

(in)0

Percentagem de alunos em programas internacionais de mobilidade (out) / Percentage of students in international mobility programs

(out)0

Percentagem de docentes estrangeiros, incluindo docentes em mobilidade (in) / Percentage of foreign teaching staff (in) 25

Mobilidade de docentes na área científ ica do ciclo de estudos (out) / Percentage of teaching staff in mobility (out) 0

8. Análise SWOT do ciclo de estudos

8.1 Análise SWOT global do ciclo de estudos

8.1.1. Pontos fortes - Corpo docente altamente qualificado, em que todas as disciplinas são regidas por doutores.

- Forte atividade científica do departamento de física da UA em múltiplas áreas da física.- Unidades de investigação do departamento proponente de reconhecido valor (com classificações de

Excelente (CICECO, CESAM) e Excepcional (i3N)).- Universidade organizada em departamentos partilhando num campus comum espaços, equipamentos e

relacionamentos de que beneficiam todos os atores da vida académica.- Forte internacionalização tanto a nível académico como estudantil.-Colaboração entre as universidades de Aveiro, Minho e Porto com partilha de unidades curriculares através de

sistemas de vídeo-conferência.-A UA destaca-se no panorama nacional através do número de publicações e citações per capita. A projeção

internacional da UA é confirmada pela posição em vários rankings internacionais, elaborados com base emindicadores como a qualidade do ensino e da investigação, o número de citações em revistas científicas e a

inovação.

8.1.1. Strengths - All courses are lectured by PhD holders.

- Strong scientific activity of the physics department of the university of Aveiro in multiple areas of physics.- The department of physics has high quality research units (with excellent ratings (CICECO, Cesam) and

Exceptional (i3N)).- University organized in departments sharing a common campus, equipment and personal experiences

benefiting all actors of the academic life.- Strong internationalization for both faculty and students.

- Collaboration between universities of Aveiro, Minho and Porto with course sharing through video-conferencesystems.

-The UA stands out on the national scene in what concerns the number of publications and citations per capita.The international projection of UA is confirmed by its position in several international rankings, based onindicators such as the quality of teaching and research, the number of citations in scientific journals and



innovation.

8.1.2. Pontos fracos

1) Docentes com cargas horárias elevadas (da ordem das 10horas/semana) relativamente ao que é habitual anível internacional.

2) Baixa atractividade do Mestrado em Física.

8.1.2. Weaknesses 1) Lecturers with high lecturing burdens (typically 10hours/week) comparatively to international standards.

2) Low student attractiveness of the Master's degree in Physics.

8.1.3. Oportunidades - Divulgação de tabelas das taxas de empregabilidade por área de formação, onde as ciências físicas surgem

em 4º lugar.

- Formação com aplicações transversais a muitos sectores de actividade, por exemplo, saúde, banca edesenvolvimento de software.

- Possibilidade de explorar parcerias com outras instituições nacionais e internacionais de referência.

- Possibilidade de explorar a sinergia que resulta da interdisciplinaridade da UA.

8.1.3. Opportunities

- Recent publication of tables of employability rates by training area, where the physical sciences come in 4thplace.

- Training with transversal applications to many activity sectors, such as healthcare, banking and software

development.

- Possibility of exploring partnerships with other national and international institutions of reference.

- Possibility of exploring the synergy that results from the horizontal and interdisciplinary structure of the

University of Aveiro.

8.1.4. Constrangimentos

- Zona geográfica da Universidade requerendo um esforço importante para a captação de alunos das grandescidades do país.- fraca apetência dos alunos do secundário para formações requerendo alta qualificação em física e

matemática.- dificuldade em captar uma maior quantidade de alunos com o perfil adequado a uma formação exigente como

esta.

8.1.4. Threats

- Geographical localisation of the University requires a major effort to attract students from the main cities inthe country.- Low student attractiveness for degrees requiring high qualification in physics and mathematics.

- Difficulty in attracting a high number of students with the skills the master's degree in Physics requires.

9. Proposta de ações de melhoria

9.1. Ações de melhoria do ciclo de estudos

9.1.1. Ação de melhoria

O ponto fraco (1) consiste nas cargas horárias elevadas (da ordem das 10horas/semana) dos docentes dodepartamento de Física relativamente ao que é habitual a nível internacional. Na secção 10 deste formulário,

apresentamos uma proposta de restruturação curricular do Mestrado em Física que corresponde parcialmentea uma acção de melhoria no que diz respeito a este ponto fraco, pois o número de unidades curriculares nesta



proposta é reduzido no 2º ano do mestrado (permanece apenas uma opção livre que em princípio será de umaárea cientifica diferente da física).

Para além disso, o protocolo de colaboração entre as universidades de Aveiro, Minho e Porto (que permite a

partilha de várias unidades curriculares entre as 3 universidades) e a proposta de alteração na secção 10 desteformulário (que integra de forma mais explicita estas unidades curriculares partilhadas no plano de estudos do

mestrado em Física da UA) correspondem também a uma acção de melhoria no que diz respeito a este pontofraco.

9.1.1. Improvement measure

The weakness (1) is the high workload (typically, 10 hours per week) of the Physics Department teachers whencompared to what is usual at international level. In Section 10 of this form, we present a proposal of curricular

restructuring of the Master's degree in Physics which leads partially to an improvement measure with regard tothis weakness, as the number of courses in this proposal is reduced in the 2nd year of the Master's degree

(only a free option remains which in principle will be of a different scientific field).

Furthermore, the collaboration agreement between the Universities of Aveiro, Minho and Porto (that allows

sharing several courses among the three universities) and the proposed curricula amendment in Section 10 ofthis form (which integrates more explicitly these shared curricular units in the master's study program) also

correspond to an improvement measure with regard to this weakness.

9.1.2. Prioridade (alta, média, baixa) e tempo de implementação da medida Prioridade alta.

A implementação desta medida ocorrerá logo que a proposta de reestruturação curricular seja aprovada.

9.1.2. Priority (High, Medium, Low) and implementation timeline.

High priority.The implementation of this measure will take place as soon as the proposed curricula restructuring is approved.

9.1.3. Indicadores de implementação

N/A

9.1.3. Implementation indicators N/A

9.1. Ações de melhoria do ciclo de estudos

9.1.1. Ação de melhoria Um dos problemas principais do Mestrado em Física é a fraca apetência dos alunos do secundário para

formações requerendo alta qualificação em física e matemática, ou mais concretamente, o reduzido número dealunos que opta pelas licenciaturas em Física ao ingressarem no ensino superior. Isto implica que a base de

recrutamento de alunos para o mestrado em Física da Universidade de Aveiro é pequena e este é um problemacomum às outras universidades portuguesas com formação em Física ao nível do Mestrado.

Esta constatação foi uma das razões que motivou a implementação de um protocolo de colaboração entre as

universidades de Aveiro, Minho e Porto com o objetivo da partilha do esforço associado ao mestrado em Física(com a lecionação recíproca de unidades curriculares dos respectivos mestrados em física). Este protocolo

permite que especialistas em cada área das 3 universidades lecionem unidades curriculares do mestrado eque o número de alunos que frequenta cada unidade curricular seja razoável (uma vez que se congregamalunos de Aveiro, Minho e Porto nas unidades curriculares partilhadas). No novo plano de estudos apresentado

na secção 10 deste formulário, promove-se uma integração mais explicita destas unidades curricularespartilhadas no plano de estudos do mestrado em Física da UA. Em particular, as UCs Relatividade Geral, Óptica

Quântica, Modelação de Redes (nova designação da UC Complementos de Física Estatística) e Modelação deSistemas Complexos (nova designação da UC Sistemas Complexos e Desordenados) que são partilhadas entre

as Universidades de Aveiro, do Minho e do Porto (lecionadas em regime de vídeo-conferência), são unidadescurriculares obrigatórias no novo plano de estudos.

Para além do fortalecimento desta colaboração entre as 3 universidades, o departamento de Física da UA irá

incrementar as atividades de divulgação da formação e investigação do DF da UA, promovendo entre outrasatividades:



- Palestras em Escolas Básicas e Secundárias- Apresentação do Show da Física em Escolas e na Universidade

- Visita de Escolas ao DF- Evento Masterclass de Física de Partículas em colaboração com outros centros nacionais e o CERN -Participação na Academia de Verão com programa de Física

- Participação na Semana da Ciência e Tecnologia com várias atividades- Organização do Dia do Departamento, Dia Nacional do Mar, etc.

- Organização de conferências internacionais e nacionais.- Presença em feiras.

- Divulgação de brochuras.

O departamento de Física irá ainda promover a divulgação na página on-line do DF e nas redes sociais (porexemplo, na página de facebook do DF) das atividades desenvolvidas no departamento de Física e também dos

resultados mais importantes da investigação realizada por investigadores e docentes do DF.

Um dos objetivos destas atividades é incrementar o número de alunos do DF ao nível das licenciaturas da área

da Física o que levaria também ao incremento de alunos inscritos no mestrado em Física no médio prazo.

9.1.1. Improvement measure One of the main problems of the Master in Physics is the fact that only a few high school students choose

university degrees requiring high qualification in physics and mathematics, or more specifically, the smallnumber of garlic opting for degrees in physics to enroll in higher education. This implies that the studentsrecruitment pool for the master's degree in Physics of the University of Aveiro is small and this is a common

problem to the other Portuguese universities with degrees in physics at the graduate level.

This finding was one of the reasons that motivated the implementation of a cooperation agreement between theUniversities of Aveiro, Minho and Porto with the aim of sharing the effort associated with a master's degree in

Physics (with mutual teaching of courses). This agreement allows experts in each area of the three universitiesto teach courses of the Master's degree and furthermore, the number of students attending each course is

reasonable (since students of Aveiro, Minho and Porto congregate in these shared courses). In the new studyplan presented in Section 10 of this form, one promotes a more explicit integration of the shared courses in the

master's study program. In particular, the courses General Relativity, Quantum Optics, Networks Modelling andModeling of Complex Systems that are shared between the Universities of Aveiro, Minho and Porto (taughtusing video conferencing systems) are mandatory courses in the new curriculum.

In addition to strengthening this collaboration between the three universities, the physics department of the UA

will increase the outreach activities of the training and research carried out in physics department, promotingamong other things:

- Talks in Primary and Secondary Schools.- Presentation of the Show of Physics in Schools and University.

- Schools visits to the physics department.- Masterclass for Particle Physics Event in collaboration with other national centers and CERN

- Participation in the Summer Academy of the university of Aveiro.- Participation In the Science and Technology Week with various activities.- Organisation of the Department Day, National Sea Day, etc.

- Organisation of international and national conferences.- Publication of brochures.

- Presence in fairs.

The Physics department will also promote the divulgation on the online page of the DF and in social networks(for example, in the facebook page of the Physics Department) of the activities developed by the Physics

department and also the most important research results conducted by its researchers and teachers.

One goal of these activities is to increase the number of undergraduate students of the DF which would alsolead to the increase of students enrolled in master's degree in physics in the medium term.

9.1.2. Prioridade (alta, média, baixa) e tempo de implementação da medida Prioridade alta.

A implementação da primeira medida ocorrerá logo que a proposta de reestruturação curricular seja aprovada.No que diz respeito às múltiplas atividades de divulgação, essas irão ocorrendo ao longo do presente e

próximos anos letivos.



9.1.2. Priority (High, Medium, Low) and implementation timeline. High priority.

The implementation of the first measure was taken as soon as the proposed curricula restructuring is approved.With regard to the multiple outreach activities, these will occur during the present and upcoming academic

years.

9.1.3. Indicadores de implementação N/A

9.1.3. Implementation indicators N/A

10. Proposta de reestruturação curricular (facultativo)

10.1. Alterações à estrutura curricular

10.1. Alterações à estrutura curricular

10.1.1. Síntese das alterações pretendidas

1. Retificações e alterações de escolaridade das UCs OQ, NN e TQ.2. Redução do nº de opções e do leque de UCs para cada opção. Em particular, as UCs RG, OQ, MR e MSC que

são partilhadas entre as Universidades de Aveiro, do Minho e do Porto passam a obrigatórias. Há um reforço dacomponente teórica do mestrado (algumas UCs com componente experimental são retiradas do leque de

opções).3. Eliminação das UCs obrigatórias TP (2º ano, 1º semestre) e MMCF (1º ano, 1º semestre).

4. Mudança da UC TQ do 2º ano, 1º semestre para o 1º ano, 1º semestre.5. Introdução de uma opção livre no 2º ano, 1º semestre. O 2º ano é quase totalmente dedicado aos trabalhos

conducentes à dissertação.6. Alteração de nome de UCs: CMQ -> MQA; TAF -> FEPA; CFE -> MR; SCD -> MSC.7. Alteração da tabela de créditos por área científica

Nota:

UCs lecionadas pelas Universidades de Aveiro, Minho e Porto em regime de vídeo-conferência: RG, TQ, MQA,FEPA, OQ, MR, MSC, TQC.

10.1.1. Synthesis of the intended changes

1. Adjustments and changes in contact hours of courses OQ, NN and TQ.2. Reduction of the number of elective courses. In particular, the UCs RG, OQ, MR and MSC which are shared

between the Universities of Aveiro, Minho and Porto are now mandatory. There is a strengthening of thetheoretical component of the master (some UCs with experimental component are removed from the range of

options).3. Elimination of mandatory courses TP (2nd year, 1st semester) and MMCF (1st year, 1st semester).

4. Shift of the course TQ from the 2nd year, 1st semester to the 1st year, 1st semester.5. Introduction of a free choice in the 2nd year, 1st semester. The 2nd year is almost entirely dedicated to the

work leading to the dissertation.6. Course name change: CMQ -> MQA; TAF -> FEPA; CFE -> MR; SCD -> MSC.7. Modification of the table of credits per scientific area.

Note:

Courses taught by the Universities of Aveiro, Minho and Porto using video conferencing systems: RG, TQ, MQA,FEPA, OQ, MR, MSC, TQC.

10.1.2. Nova estrutura curricular pretendida (apenas os percursos em que são propostas alterações)

Mapa



10.1.2.1. Ciclo de Estudos:

Física

10.1.2.1. Study programme:Physics

10.1.2.2. Grau:Mestre

10.1.2.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):

<sem resposta>

10.1.2.3. Branch, option, specialization area of the master or speciality of the PhD (if applicable):<no answer>

10.1.2.4 Nova estrutura curricular pretendida / New intended curricular structure

Área Científica / Scientific AreaSigla /

Acronym

ECTS Obrigatórios /

Mandatory ECTS

ECTS Optativos /

Optional ECTS*

Física / Physics F 96 6

Engenharia Computacional / Computational Engineering ECOMP 6 0

Física ou Engenharia Computacional / Physics or

Computational EngineeringF/ECOMP 0 6

Qualquer Área Científ ica / Any Scientif ic Field QAC 0 6

(4 Items) 102 18

10.2. Novo plano de estudos

Mapa XII - - 1º Ano/1º Semestre

10.2.1. Ciclo de Estudos:

Física

10.2.1. Study programme:Physics

10.2.2. Grau:Mestre

10.2.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):

<sem resposta>

10.2.3. Branch, option, specialization area of the master or speciality of the PhD (if applicable):<no answer>

10.2.4. Ano/semestre/trimestre curricular:1º Ano/1º Semestre

10.2.4. Curricular year/semester/trimester:

1st Year/1st Semester

10.2.5 Novo plano de estudos / New study plan



Unidades Curriculares / Curricular Units

Área Científica

/ Scientific

Area (1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho

/ Working

Hours (3)

Horas

Contacto /

Contact Hours

(4)

ECTS

Observações /

Observations

(5)

Relatividade Geral / General Relativity F semestral 162 T-45 6 N/A

Nanociências e

Nanotecnologias/Nanoscience and

Nanotechnology

F semestral 162 T-45; TP-15 6 N/A

Tecnologias Quânticas / Quantum

TechnologiesF semestral 162 T-45 6 N/A

Mecânica Quântica Avançada / Advanced

Quantum MechanicsF semestral 162 T-45 6 N/A

Opção A / Option A F/ECOMP semestral 162 N/A 6

Unidade

Curricular

Optativa /

optional course

Astrofísica Computacional / F Computational

AstrophysicsF semestral 162 T-15; PL-30 6

Opção A /

Option A

Modelação e Simulação de Nano- sistemas /

Modelling and Simulation of NanosystemsECOMP semestral 162 T-15; PL-30 6

Opção A /

Option A

Física Experimental de Partículas e

Astropartículas / Experimental Physics of

Particles and Astroparticles

F semestral 162 T-60 6Opção A /

Option A

(8 Items)


10.2.1. Ciclo de Estudos:Física


10.2.2. Grau:

Mestre

10.2.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):<sem resposta>


10.2.4. Ano/semestre/trimestre curricular:

1º Ano/2º Semestre


1st Year/2nd Semester



Curricular Units

Área Científica /

Scientific Area

(1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho /

Working Hours

(3)

Horas Contacto /

Contact Hours

(4)

ECTSObservações /

Observations (5)

Nanodispositivos e

Nanomagnetismo / Nanodevices

and Nanomagnetism

F semestral 162 T-45 6 N/A



Ótica Quântica / Quantum Optics F semestral 162 T-60 6 N/A

Modelação de Redes / Netw ork

ModellingF semestral 162 T-15; PL-30 6 N/A

Modelação de Sistemas Complexos

/ Modelling of Complex SystemsECOMP semestral 162 TP-15; PL-30 6 N/A

Opção B / Option B F semestral 162 N/A 6

Unidade Curicular

Optativa / Optional

Course

Teoria Quântica de Campo /

Quantum Field TheoryF semestral 162 T-45 6 Opção B / Option B

Tópicos Complementares de Física F semestral 162 T-15;PL-30 6 Opção B / Option B

(7 Items)


10.2.1. Ciclo de Estudos:

Física


10.2.2. Grau:Mestre

10.2.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):

<sem resposta>


10.2.4. Ano/semestre/trimestre curricular:2º Ano/1º Semestre


2nd Year/1st Semester



Curricular Units

Área Científica /

Scientific Area

(1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho /

Working Hours (3)

Horas Contacto /


Observações /

Observations (5)

Opção Livre / Free Option QAC semestral 162 N/A 6

Unidade Curricular

Optativa / Optional

Course


Dissertation/Project/InternshipF anual 648 OT-15 24 N/A

(2 Items)


10.2.1. Ciclo de Estudos:Física




10.2.2. Grau:

Mestre

10.2.3. Ramo, variante, área de especialização do mestrado ou especialidade do doutoramento (se aplicável):<sem resposta>


10.2.4. Ano/semestre/trimestre curricular:

2º Ano/2º Semestre

10.2.4. Curricular year/semester/trimester:2 Year/2 Semester



Curricular Units

Área Científica /

Scientific Area (1)

Duração /

Duration

(2)

Horas Trabalho /

Working Hours (3)

Horas Contacto /


Observações /

Observations

(5)


Dissertation/Project/InternshipF anual 810 OT-15 30 N/A

(1 Item)

10.3. Fichas curriculares dos docentes

Mapa XIII - Alexandre Carlos Morgado Correia

10.3.1. Nome do docente (preencher o nome completo):

Alexandre Carlos Morgado Correia

10.3.2. Instituição de ensino superior (preencher apenas quando diferente da Instituição proponente mencionadaem A1):

<sem resposta>

10.3.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):<sem resposta>

10.3.4. Categoria:Professor Auxiliar ou equivalente

10.3.5. Regime de tempo na Instituição que submete a proposta (%):

100

10.3.6. Ficha curricular de docente:Mostrar dados da Ficha Curricular

Mapa XIII - José Pedro de Abreu Coutinho

10.3.1. Nome do docente (preencher o nome completo):

José Pedro de Abreu Coutinho

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/33b3de9f-6bc4-c132-624f-561e787f92ad/annexId/3dd2232e-d242-544e-12aa-562cbfa623e9



10.3.2. Instituição de ensino superior (preencher apenas quando diferente da Instituição proponente mencionadaem A1):

<sem resposta>

10.3.3 Unidade Orgânica (preencher apenas quando diferente da unidade orgânica mencionada em A2.):<sem resposta>

10.3.4. Categoria:Professor Associado ou equivalente

10.3.5. Regime de tempo na Instituição que submete a proposta (%):

100

10.3.6. Ficha curricular de docente:Mostrar dados da Ficha Curricular

10.4. Organização das Unidades Curriculares (apenas para as unidades curriculares novas)

Mapa XIV - Física Experimental de Partículas e Astropartículas/ Experimental Particle and Astroparticle Physics


Física Experimental de Partículas e Astropartículas/ Experimental Particle and Astroparticle Physics

10.4.1.2. Docente responsável e respetiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo):António Joaquim Onofre de Abreu Ribeiro Gonçalves T:60

10.4.1.3. Outros docentes e respetivas cargas lectivas na unidade curricular:

<sem resposta>


1) Adquirir conhecimentos sobre o Modelo Padrão da Física de Partiículas e testes experimentais ao ModeloPadrão

2) Introduzir a Fiísica dos colisionadores hadrónicos e explorar exemplos dos aceleradores atuais que seencontram em funcionamento (ex. O LHC) 3) Introduzir os alunos à Física dos Neutrinos e ao problema das oscilações e massa dos neutrinos

4) Explorar o espectro dos raios cósmicos, discutir a sua potencial origem e compreender os métodosexperimentais para a deteção de raios cósmicos de muito alta energia, dando exemplos específicos de

experiências

10.4.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:1) Acquire knowledge on the Standard Model of Particle Physics and its experimental tests

2) Acquire knowledge on hadron colliders physics and study currently working colliders like the LHC 3) Introduce the students to Neutrino Physics and the problems related to neutrino oscilations and neutrino

masses4) Understand the cosmic ray spectrum distribution as a function of energy, discuss its origin and explore and

understand the experimental methods used to detect ultra high energy cosmic rays giving specific examples ofdetectors like AUGER


1-Introdução ao Modelo Padrão

2-Física em Colisionadores Hadrónicos História dos colisionadores hadrónicos; Observáveis e distribuições diferenciais; Secções eficazes e taxas de

decaimento Colisões elásticas e inelásticas; Acontecimentos de alta multiplicidade (minimum bias); PDFs eprodução de quarks pesados (top e bottom); Produção de Bosões vectoriais; Testes ao Modelo Padrão: porque

é o quark top tão interessante?; A pesquisa do Bosão de Higgs

3-Física de neutrinos

http://a3es.pt/si/iportal.php/cv/show/type/nce/formId/21d1eaa0-32fe-2d34-457c-562cbfa40fb1/questionId/33b3de9f-6bc4-c132-624f-561e787f92ad/annexId/3818041c-3d9b-6a54-e4b6-562d44f3ad5d



Neutrinos atmosféricos e solares; Fenomenologia das oscilações de neutrinos; Experiências de oscilações de

neutrinos; Puzzles dos neutrinos: LSND e MiniBoone; A massa dos neutrinos; O futuro: super-feixes e fábricasde neutrinos

4-AstropartículasFísica dos raios cósmicos:

O espectro dos raios cósmicos e fontes cosmológicas; Raios cósmicos de energia muito elevada (UHECR; Oefeito GZK; Experiências e detectores de UHECR

10.4.1.5. Syllabus:1-Introduction to the Standard Model of Particle Physics

2-Hadron Collider Physics History; Observables and differential distributions; Cross sections and rates; Elastic and Inelastic collisions;

High Multiplicity events (minimum bias events); PDFs and heavy quark production;Vector Boson production;Standard Model experimental tests; Why is the top qaurk so massive?; The search for the Higgs boson;

3-Neutrino Physics

Atmosferic and solar neutrinos; Phenomenology of neutrino oscilations; Neutrino oscilations experiments; Neutrino puzzles: LSND and MiniBoone; Neutrino masses; The futur: super-

beams and neutrino factories

4-Astroparticles

Cosmic rays physics; The cosmic ray spectrum and cosmological sources; Ultra High Energy Cosmic Rays(UHECR); The GZK effect; Detectors and experiments of UHERC

10.4.1.6. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidadecurricular

O programa da UC apresentado no ponto 6.2.1.5 permite estabelecer uma relação muito estreita com osobjetivos de aprendizagem definidos acima no ponto 6.2.1.4. Particularmente relevante é o facto de osestudantes poderem ter contacto com projetos de investigação integrados na participação Portuguesa em

várias experiências internacionais como são o caso da experiência ATLAS no LHC (experiência numcolisionador de partículas) e experiência AUGER na Argentina (experiência de raios cósmicos de energia muito

elevada) onde os estudantes podem aplicar os conhecimentos adquiridos em projetos de investigação.

10.4.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's learning objectives.The syllabus presented in 6.2.1.5 allows to stablish a direct link to the objectives defined in 6.2.1.4. Particularly

relevant is the fact that the students in this UC, can actually have contact with major international experimentslike ATLAS, at the LHC (an hadron collider experiment) and AUGER in Argentina (a UHECR experiment) where

the students can apply the acquired knowledge in several research projects.


Aulas teóricas, teórico-práticas, laboratoriais e seminários. A avaliação é realizada em vários momentos aolongo da unidade curricular e incluiu diferentes elementos de avaliação, nomeadamente: realização de fichas de

avaliação individuais; apresentação e discussão oral por grupo de artigos científicos; apresentação e

discussão oral por grupo dos resultados do trabalho experimental.

10.4.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):Classes are divided into theoretical, pratical and laboratorial, where students are expected to learn the different

lectured subjects and do experimental work. Seminars are foreseen during the course. The evaluation isperformed in several moments during the semester and includes: quizzes, discussion and presentation of

scientific state of the art papers, and final presentation and discussion of the experimental work developedduring the course.


curricular.As metodologias de ensino encontram-se perfeitamente enquadradas com os objetivos de aprendizagem. Nas



aulas teóricas os alunos aprendem as bases teóricas associadas ao Modelo Padrão, Física de Partículas eAstropartículas previstas no programa, e nas aulas teórico-práticas e laboratoriais têm a possibilidade de

aplicar essas técnicas em casos práticos de projetos de investigação no âmbito da participação Portuguesaem experiências Internacionais.

10.4.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The teaching methodologies are perfectly adapted to the learning outcomes. In the theoretical lectures thestudents learn the theoretical aspects related to the Standard Model, Particle Physics and Astroparticle

physics, foreseen in the syllabus and in the theoretcial-pratical and laboratorial classes they have the chance toapply these to research projects developed within the Portuguese collaboration in international experiments.

10.4.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:1) I.J.R. Aitchison and A.J.G Hey, “Gauge theories in particle physics”, Vols. I and II, IoP publishing, 3rd Ed.(2003).

2) F. Halzen and A.D. Martin, “Quarks and leptons: an introductory course in modern particle physics”, Wiley(1984).

3) D.M. Gingrich, “Practical Quantum Electrodynamics”, Taylor and Francis (2006).

Mapa XIV - Modelação e Simulação de Nano-sistemas / Modeling and simulation of nanosystems


Modelação e Simulação de Nano-sistemas / Modeling and simulation of nanosystems

10.4.1.2. Docente responsável e respetiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo):

José Pedro de Abreu Coutinho T:15

10.4.1.3. Outros docentes e respetivas cargas lectivas na unidade curricular:Vítor José Babau Torres PL:30


Os objetivos de aprendizagem devem descrever o que se espera que um estudante saiba, compreenda e/ouseja capaz de fazer no final do período de aprendizagem.

Este curso pretende capacitar os alunos na resolução de problemas relevantes e realistas à escala atómica e

nanométrica, envolvendo sólidos, superfícies, estruturas com confinamento electrónico, bem comomacromoléculas. Os alunos serão treinados na identificação e compreensão dos métodos e ferramentas

computacionais mais adequadas aos vários problemas, na tomada de decisão relativamente às aproximaçõesa considerar, no planeamento, na criação e desenho de modelos, e finalmente na execução das simulações einterpretação dos respectivos resultados.

10.4.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:By the end of the course, students are expected to be able to solve realistic atomic-scale and nanoscale

problems, particularly involving solids, surfaces, quantum structures and macromolecules. Students will betrained in the identification and understanding of appropriate computational methods and tools, on decision

taking with respect to approximation to be considered, planning, setting up models, and finally on the executionsimulations and interpretation of the results.


Capítulo 1. Métodos baseados no funcional da densidade1.1. Teoremas de Hohenberg-Kohn e equações de Kohn-Sham

1.2. Pseudopotenciais vs. todos os electrões1.3. Funcionais de correlação e troca1.4. Problema variacional nas posições atómicas, densidade electrónica e spin

1.5. Construção de modelos (visualização, condições fronteira, funções de base, etc.)

Capítulo 2. Propriedades electrónicas, ópticas e magnéticas dos sólidos2.1. Estrutura de bandas de sólidos

2.2. Fonões em sólidos2.3. Propriedades dieléctricas



2.4. Magnetismo em sólidos

Capítulo 3. Superfícies3.1. Estrutura de bandas de superfícies

3.2. Função de trabalho e simulação do efeito de túnel por varrimento3.3. Fisiossorção e quimiossorção molecular3.4. Modelação de efeitos em solução

Capítulo 4. Nano-estruturas

4.1. Materiais bidimensionais4.2. Nanotubos e nanofios

4.3. Nanocristais e macromoléculas4.4. Sólidos nano-estruturados sólidos e super-redes

10.4.1.5. Syllabus:

Chapter 1. Density functional methods1.1. Hohenberg-Kohn theorems and Kohn-Sham equations

1.2. Pseudopotential vs. all-electron calculations1.3. Exchange-correlation functionals

1.4. Variational problem on atomic positions, electron density and spin1.5. Model construction (visualization, boundary conditions, basis functions, etc.)

Chapter 2. Electronic, optical and magnetic properties of solids

2.1. Electronic band structure2.2. Phonons in solids2.3. Dielectric properties

2.4. Magnetism in solids

Chapter 3. Surfaces3.1. Electronic structure of surfaces

3.2. Workfunction and scanning-tunneling simulations3.3. Molecular physisorption and chemisorption

3.4. Modeling solvation effects

Chapter 4. Nanostructures

4.1. Two-dimensional materials

4.2. Nanotubes and nanowires4.3. Nanocrystals and macromolecules

4.4. Nanostructured solids and superlattices


curricularO objetivo deste curso é proporcionar aos alunos uma sólida preparação em lidar com problemas práticos que

envolvem o desenho e avaliação computacional das propriedades físico-químicas de nanosistemas num

ambiente de investigação. O conteúdo desta Unidade Curricular foi planeado de modo a proporcionar aosalunos uma experiência realista no que respeita à resolução de problemas práticos envolvendo materiais

tecnologicamente relevantes, superfícies e nano-estruturas. O curso baseia-se em conteúdos e conhecimentos

previamente adquiridos em Unidades Curriculares de física fundamental (mecânica quântica, física do estado

sólido, eletromagnetismo ) e em cursos de computação aplicada (Modelação e Computação Científica,Laboratório de Computação e Visualização Científica) .


The aim of this course is to make sure that students are prepared when facing practical problems involvingcomputational design and inspection of physical and chemical properties of nanosystems in a research

environment. In this regard, the contents of the discipline were considered in a way to address real-life

problems involving technologically relevant materials, surfaces and nanostructures. The course builds on skills

and knowledge previously acquired in fundamental physics courses (Quantum Mechanics, Solid State Physics,Electromagnetism) and in applied computational courses (Scientific Modeling and Computation, Scientific

Visualization and Computational Laboratory).

10.4.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):15 semanas de aulas com 1+2 h de duração (45 h), distribuídas da seguinte forma:



Aulas teóricas + demonstração (T): 1 h / semana;

Laboratório computacional (P): 2 h / semana

Avaliação discreta:

30.00% T (Teste 1)

30.00% T (Teste 2)

40.00% P (Desenvolver e executar uma série de simulações)

Avaliação final:

60.00% T (Exame final)

40.00% P (Desenvolver e executar uma série de simulações)


15 weeks of 1+2 h classes (45 h), distributed as follows:

Demonstration lectures (T): 1 h / week;Computer Laboratory (P): 2 h / week

Discrete evaluation:

30.00% T (Test 1)30.00% T (Test 2)

40.00% P (Perform a set of simulations)

Final evaluation:

60.00% T (Final Exam)

40.00% P (Perform a set of simulations)


curricular.

As ferramentas computacionais, a física, as metodologias e aproximações subjacentes serão apresentadas

durante as aulas teóricas e demonstração. Estas incluirão exemplos, nomeadamente no que respeita àresolução de problemas concretos. As aulas laboratoriais serão conduzidas num espírito de sessão de

"oficina" em que todos os alunos terão, de forma individual, a oportunidade de desenvolver e executar as

simulações. Este formato irá reforçar a capacidade do estudante para lidar com uma ampla variedade de

problemas desde o planeamento da simulação à fase de reporte.


Computational tools, the underlying physics, methodologies and approximations will be presented during

demonstration lectures. These will include problem-solving examples. Laboratory classes will take place in aspirit of assisted hands-on sessions. This format will strengthen student's ability to address a wide variety of

problems from planning to reporting stages.

10.4.1.9. Bibliografia de consulta/existência obrigatória:1. "Density Functional Theory: A Practical Introduction", D. S. Sholl, J. A. Steckel (John Wiley & Sons, 2009),

ISBN 9780470373170

2. "The ABC of DFT", K. Burke et al., (University of California, 2007), http://chem.ps.uci.edu/ k̃ieron/dft/book/

3. "Molecular Modeling Techniques in Materials Sciences", J.-R. Hill, L. Subramanian and A. Maiti (Taylor andFrancis, Boca Raton, Fl, 2005), ISBN 9780824724191.

4. "Theoretical Modelling of Semiconductor Surfaces", G. P. Srivastava (World Scientific, 1999), ISBN

9789810233068

5. "Atomic-Scale Modeling of Nanosystems and Nanostructured Materials", Edited by C. Massobrio, H. Bulou, C.Goyhenex, (Springer Verlag, 2010), ISBN 9783642046490

Mapa XIV - Astrofísica Computacional / Computational Astrophysics


Astrofísica Computacional / Computational Astrophysics


Alexandre Carlos Morgado Correia T:15 PL:30




<sem resposta>


Familiarizar os alunos com os conceitos fundamentais em Astrofísica, desenvolver o raciocínio matemático e

computacional, e solidificar muitas dos conhecimentos sobre as leis da física adquiridos previamente. Osdiferentes temas a serem abordados com os alunos são apresentados de forma crescente em grau de

dificuldade no que diz respeito à sua simulação em computador.

10.4.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:Familiarize the students with the fundamental concepts in Astrophysics, improve math and computation, and

solidify a lot of knowledge about the laws of physics acquired previously. The different topics to be discussed

with students are presented in increasing difficulty with regard to their application in computer simulations.

10.4.1.5. Conteúdos programáticos:Cap. 1 - Mecânica Celeste.

1.1 - O problema dos 3-corpos;

1.2 - O Sistema Solar (problema N-corpos);1.3 - A rotação de asteróides.

1.4 – Defromações de maré de um planeta.

Cap. 2 - Estrelas.2.1 - Atmosferas estelares;

2.2 - Modelos do Interior da Estrela;

2.3 - Pulsações estelares;

2.4 - Formação de estrelas;2.5 - Discos de acreção;

2.6 - Evolução Estelar.

Cap. 3 - Binários.

3.1 - Binários Visuais;

3.2 – Binários Eclipsantes;

3.3 - Binários Espectroscópicos;3.4 – O Lobe de Roche.

Cap. 4 - Galáxias.

4.1 - Galáxias canibais;4.2 - A estrutura espiral;

4.3 A curva de rotação.

10.4.1.5. Syllabus:Chap. 1 – Celestial Mechanics.

1.1 – The 3-Body problem;

1.2 – The Solar System (N-body problem);

1.3 – The Spin of Asteroids.1.4 – Tidal Distortion of a Planet.

Chap. 2 – Stars.2.1 – Stellar Atmospheres;

2.2 – Interior Models;

2.3 – Stellar pulsations;

2.4 – Star Formation;2.5 – Accretion Disks;

2.6 – Stellar Evolution.

Chap. 3 – Binaries.3.1 – Visual Binaries;

3.2 – Eclipsing Binaries;

3.3 – Spectroscopic Binaries;3.4 – The Roche Lobe.



Chap. 4 – Galaxies.

4.1 – Interacting Galaxies;

4.2 – The Spiral Structure;4.3 The Rotation Curve.


curricularA disciplina de Astrofísica costuma despertar bastante interesse nos estudantes de Física e Engenharia devido

à curiosidade natural que estes nutrem pelo Universo que os rodeia. Embora não seja uma disciplina onde se

costume introduzir muitos conceitos novos de física fundamental, constitui um óptimo laboratório de aplicação,exemplificação e solidificação dos conhecimentos adquiridos anteriormente. Com efeito, a física dos “astros”

engloba não só a física que observamos no dia-a-dia no nosso planeta, mas também a física das situações

extremas. Devido à sua multi-disciplinaridade, constitui a disciplina ideal para fazer a ponte entre os diferentes

ramos da física e estimular o interesse por cada um deles. O facto de Portugal ser membro do ObservatórioEuropeu do Sul (ESO) e da Agência Espacial Europeia (ESA) propicia um leque bastante variado de

oportunidades para os estudantes, quer a nível de projectos de investigação e/ou instrumentação, quer ao nível

de saídas profissionais.


The discipline of Astrophysics often arouses great interest in the students of Physics and Engeneers due to the

natural curiosity that they nourish about the Universe around them. While this is not a discipline where we

usually introduce many new concepts of fundamental physics, it is a great application laboratory,exemplification and consolidation of the knowledge acquired previously. Indeed, the physics of "stars"

encompasses not only the physical phenomena that we see on a day-to-day life in our planet, but also the

physics of extreme situations. Due to this multi-disciplinarity, it seems to be the ideal discipline to bridge the gap

between the different branches of physics and stimulate interest on each of them. The fact that Portugal is amember of the European Southern Observatory (ESO) and of the European Space Agency (ESA) provides a

fairly wide range of opportunities for students in terms of research and professional opportunities.

10.4.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):15 semanas de aulas (45 h), distribuídas da seguinte forma:

Aulas teóricas (T): 1 h/semana;

Aulas Práticas (P): 2 h/semana

Avaliação discreta:

• 30.00% T (Teste 1)

• 30.00% T (Teste 2)• 40.00% P (Elaboração dum Programa de Computador)

Avaliação Final:

• 60.00% T (Exame Final)• 40.00% P (Elaboração dum Programa de Computador)


15 weeks of classes (45 h), distributed as follows:Lectures (T): 1 h / week;

Practical (P): 2 h / week

Avaliação discreta:• 30.00% T (Test 1)

• 30.00% T (Test 2)

• 40.00% P (Write a Computer Program)

Avaliação Final:

• 60.00% T (Final Exam)

• 40.00% P (Write a Computer Program)


curricular.

Os conceitos dos tópicos curriculares serão apresentados nas Aulas teóricas. Nas Aulas teórico-práticas sãoresolvidos problemas que enquadram com o respectivo conteúdo teórico.



Competências genéricas a adquirir:

- Capacidade para resolver problemas,- Compreensão teórica de fenómenos físicos,

- Cultura geral aprofundada em Astrofísica,

- Capacidade para relacionar áreas diferentes da Física,

- Adaptabilidade a novas situações e competência em raciocínio crítico,- Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos,

- Capacidade para simular em computador fenómenos astronómicos,

- Capacidade para procurar e utilizar bibliografia,- Entender os processos físicos que governam a evolução da Terra, dos planetas, estrelas, galáxias e o

Universo,

- Adquirir as bases necessárias para analisar criticamente os avanços da astrofísica.

10.4.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The concepts of curriculum topics will be presented in the theoretical Lectures. In Exercise classes we solve

problems that fall within its theoretical content.

Generic skills to be acquired:

- Ability to solve problems,

- Theoretical understanding of physical phenomena,

- In-depth general culture in Astophysics,- Ability to relate different areas of physics,

- Adaptability to new situations and competence in critical thinking,

- Competence to apply in practice the theoretical knowledge,

- Ability to simulate in computer astronomical phenomena- Ability to search and use bibliography,

- Understanding the physical processes that govern the evolution of the Earth, the planets, stars, galaxies and

the universe,- To acquire the necessary bases to critically analyze advances in astrophysics.


Material didáctico (resumos teóricos, problemas, etc..) em elearning.ua.pt

- Carroll & Ostlie, “An Introduction to Modern Astrophysics”, Addison Wesley.

- Cole & Woolfson, “Planetary Science”, IoP (Institude of Physics Publishing).

- Danby, Kouzes & Whitney, “Astrophysics Simulations)”, The Consortium for Upper Level Physics Software. - Harwitt, “Astrophysical Concepts”, Springer-Verlag.

- Moche, “Astronomy: A Self-Teaching Guide”, Wiley.

- Zelick & Gregory, “Introductory Astronomy and Astrophysics”, Brooks. MIR.

Mapa XIV - Modelação de Redes / Network Modeling

10.4.1.1. Unidade curricular:Modelação de Redes / Network Modeling


Alexander Goltsev, T:15 PL:30


<sem resposta>

10.4.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):O objetivo do curso é dar uma introdução sobre métodos computacionais da moderna teoria de redes

complexas e sistemas desordenados. As principais questões físicas consideradas no curso são os seguintes:

(i) Estrutura de redes complexas. Modelagem de redes complexas com diferentes topologias. (ii) processos

estocásticos em redes complexas. (iii) Random Walks, difusão, e de primeira passagem problema de tempo.(iv) transições de fase e fenômenos críticos (o modelo de Ising e percolação). O curso tem como objetivo

demonstrar a aplicação da teoria das redes complexas para físico real, social, e sistemas biológicos, tais como

Internet, Facebook, o cérebro, e outros neworks reais.



10.4.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:The aim of the course is to give an introduction into computational methods of the modern theory of complex

networks and disordered systems. The main physical issues considered in the course are the following: (i)

Structure of complex networks. Modeling of complex networks with different topologies. (ii) Stochasticprocesses in complex networks. (iii) Random walks, diffusion, and first-passage time problem. (iv) Phase

transitions and critical phenomena (the Ising model and percolation). The course aims to demonstrate the

application of the complex network theory to real physical, social, and biological systems such as Internet,

Facebook, brain, and others real neworks.


1. Processos estocásticos em física e biologia. 2. Estrutura e dinâmica das redes complexas. 2.1. Estrutura de

redes reais: Internet, Facebook, cérebro. 2.2. Modelagem de redes complexas aleatórios. 3.1. Movimentobrowniano, passeios aleatórios, e difusão. 3.2. Levy fligths em sistemas físicos e biológicos. 3.3. Passeios

aleatórios em redes complexas. 4. Transições de fase. 4.1. Simulação do modelo de Ising em redes complexas.

4.2. Sincronização de osciladores de fase. 4.3. Simulação da dinâmica das redes neuronais. 4.4. Propagação da

doença nas redes. 5. A percolação. 5.1. Simulações numéricas de 1D e 2D percolação. 5.2. Componente gigantede redes complexas aleatórios.

10.4.1.5. Syllabus:

1. Stochastic processes in physics and biology. 2. Structure and dynamics of complex networks. 2.1. Structureof real networks: Internet, Facebook, brain. 2.2. Modeling of random complex networks. 3.1 Brownian motion,

random walks, and diffusion. 3.2. Levy fligths in physical and biological systems. 3.3. Random walks in complex

networks. 4. Phase transitions. 4.1. Simulation of the Ising model on complex networks. 4.2. Synchronization of

phase oscillators. 4.3. Simulation of dynamics of neuronal networks. 4.4. Disease spreading in networks. 5.Percolation. 5.1. Numerical simulations of 1D and 2D percolation. 5.2. Giant component of complex random

networks.


No curso, discutimos as idéias e os problemas da teoria de redes complexas fundamentais e métodos

numéricos para modelar redes complexas. Nós introduzimos métodos numéricos para simular processos

dinâmicos em sistemas complexos. Para este efeito, modelos de física estatística e redes complexas sãoutilizados. Mostra-se que a análise teórica numérica dos modelos dá conhecimento profundo dos processos

estocásticos, a origem de oscilações, e o papel da estrutura em dinâmica de sistemas complexos. Exemplos de

complexo real e sistemas desordenados em física, vida social, e biologia são dadas a fim de demonstrar opoder de simulações numéricas para entender o comportamento de sistemas reais.


In the course, we discuss the fundamental ideas and problems of the complex network theory and numerical

methods for modeling complex networks. We introduce numerical methods to simulate dynamic processes incomplex systems. For this purpose, models of statistical physics and complex networks are used. We show

that the theoretical numerical analysis of the models gives deep understanding of the stochastic processes, the

origin of fluctuations, and the role of structure in dynamics of complex systems. Examples of real complex anddisordered systems in physics, social life, and biology are given in order to demonstrate the power of numerical

simulations for understanding behavior of real systems.


O curso consiste em aulas teóricas (palestras) e exercícios práticos. Durante o semestre, os alunos devemescrever e apresentar seis projetos que abrangem temas do curso teórico. Dentro de cada projeto, cada

estudante deve resolver várias tarefas por uso de computador (escrevendo programa, fazendo simulações,

traçando figuras, discutindo resultados). A avaliação final (exame) é baseada em avaliações dos projectos eapresentação oral de um dos projeto. O exame será no fm do semestre de acordo com o calendário oficial de

exames.


The course consists of theoretical classes (lectures) and practical exercises. During the semester, studentsmust write and present six projects that cover topics of the theoretical course. Within each project, every

student must solve several tasks by use of computer (writing program, making simulations, plotting figures,

discussing results). The final evaluation (exam) is based on evaluations of the projects and the oral presentationof one of the project. The exam will be at the end semester according to the official time-table of exams.




curricular.As aulas teóricas e práticas em conjunto visam ensinar os alunos a compreender as ideias básicas e métodos

da teoria moderna dos sistemas complexos e desordenados, usar os conhecimentos teóricos para resolver

tarefas práticas, realizar experiencias numéricas, e interpretar os resultados experimentais.

10.4.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.The theoretical and practical classes together aim to teach the students to understand basic ideas and methods

of the modern theory of complex and disordered systems, to use the theoretical knowledge for solving practical

tasks, to perform numerical experiments, and to interpret experimental results.


1. H. E. Stanley, Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena (Oxford University Press, London,

1987).

2. S. N. Dorogovtsev, Lectures on Complex Networks (Clarendon Press, Oxford, 2010).3. D. Stauffer and A. Aharony. Introduction to percolation theory (Taylor-Francis, 1992)

4. S.N. Dorogovtsev, A.V. Goltsev, J.F.F. Mendes, “Critical phenomena in complex networks”, Rev. Mod. Phys.

80, 1275-1335 (2008).

Mapa XIV - Modelação de Sistemas Complexos / Complex systems modelling


Modelação de Sistemas Complexos / Complex systems modelling


António Luís Campos de Sousa Ferreira: 15 TP + 30 PL


<sem resposta>


Os objectivos de aprendizagem são:

1) aprender as características fenomenológicas fundamentais de diversos sistemas complexos

2) conhecer diversos modelos utilizados para descrever sistemas complexos específicos 3) aprender as ferramentas matemáticas e computacionais usadas para estudar modelos de sistemas

complexos

4) saber utilizar essas ferramentas para fazer previsões susceptíveis de comparação com resultados

experimentais.


The goals of learning are:

1) to learn the fundamental phenomenological characteristics of several complex systems 2) to know different models used to describe specific complex systems

3) to learn mathematical and computational tools for the study of complex systems

4) to learn how to use these tools to make predictions for the models that can be compared with observational

data.


1. Fractais e Multifractais

2. Sistemas dinâmicos, Caos e Análise de sinal 3. Criticalidade auto-organizada e Autómatos celulares (exemplos: pilhas de areia; modelos de tráfego; modelos

discretos de dinâmica de fluidos)

4. Modelação de sistemas presa-predador, propagação epidémica e reação catalítica

5. Redes Neuronais 6. Algoritmos genéticos

10.4.1.5. Syllabus:



1. Fractals and multifractals2. Dynamical systems, chaos, and signal analysis

3. Self-organized criticality, Cellular Automata (examples: sand-piles traffic models, discrete models for fluid

dynamics)

4. Modeling of prey-predator systems, epidemic propagation and catalytic reactions 5. Neural Networks

6. Genetic algorithms


Os conteúdos escolhidos permitem de uma forma simultânea introduzir diversos modelos especificos de

sistemas concretos, introduzir a fenomenologia de cada modelo e os comportamentos genéricos observados

assim como introduzir ferramentas de análise teórica e computacional permitindo atingir os objetivos definidos.


The course content allows simultaneously to make the introduction of different specific models, to introduce

their phenomenology and generic behavior and to introduce theoretical and computational tools in line with thelearning goals defined.


Nas aulas teórico-práticas são feitas apresentações de conceitos e modelos e dados exemplos específicos deimplementação algorítmica de programas computacionais que simulam o comportamento desses modelos.

Nas aulas de prática computacional são desenvolvidos pelos estudantes diversos programas computacionais.

Está prevista a realização de um mini-projeto ( em grupo de 2 ou 3 alunos ), em regime de estudo autónomo, que

permitirá o aprofundamento de temas específicos. A avaliação final inclui a avaliação do mini-projectoapresentado oralmente no final do semestre (50% da nota) e a realização de dois mini-testes práticos

(computacionais), a meio e no final do semestre (restante 50% da nota final).

10.4.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):On the theoretical-practical classes concepts and models are described and specific examples of algorithmic

implementation of computer programs for each model are worked out. On the practical computational classes

the students write themselves computer codes for specific models. The students will make a small project ( in a

group a 2/3 students) which will allow for the deepening of specific themes and will develop their ability to makeautonomous work. The final assessment includes the assessment of the project that it will be presented in the

end of the semester ( with weight 50% in the final grade) and the students will solve two computational

exercises at half-semester and at the end of semester ( with 50% weight in the final grade).


curricular.

A metodologia de ensino inclui uma forte componente prática que permitirá a assimilação e consolidação dos

conceitos teóricos mais abstractos fornecidos pelo docente nas aulas teórico-práticas. A explicação detalhadade exemplos específicos pelo docente permitirá aos alunos considerarem de forma autónoma outros exemplos

a estudar. Deste modo os alunos aprenderão a fenomenologia dos sistemas estudados assim como ficarão a

conhecer modelos concretos ao mesmo tempo que aprenderão técnicas teóricas e computacionais de análisedos modelos sendo capazes de fazer previsões sobre o seu comportamento. A realização de mini-projetos sob

a supervisão do docente permitirá desenvolver competências de trabalho autónomo pelos estudantes e

permitirá o aprofundamento de temas específicos.


The teaching methodology includes a strong practical component that allows for the assimilation and

consolidation of the more abstract theoretical concepts that are given by the teacher in the theoretical-pratical

classes. The detailed explanation of specific examples will allow for the students to consider autonomouslyother examples. On this way the students will learn specific models and their phenomenology and they will

acquire knowledge about the theoretical and computational tools that they will use to make predictions for the

behaviour of the models. The realization of a small project under the supervision of the teacher will allow the

students to further deepening of their knowledge in specific themes and it will allow them to develop skills forautonomous work.


Fractals, Jens Feder, Plenum, 1988;



An Introduction to Computer Simulation, Harvey Gould e Jan Tobochnik, 2nd edition Addison-WesleyDeterministic Chaos: an introduction, H Schuster, VHC 1995

Self-organized criticality, H J Jensen, Cambridge University press,1999

Pratical genetic algorithms, R Haupt and S Haupt, John Woley, 1998Introduction to the theory of neural computation, J Hertz, Addison-Wesley 1991

Complexity: A guided tour, Melanie Mitchell, Oxford University Press, 2009

Mapa XIV - Tópicos Complementares de Física / Complementary Topics of Physics


Tópicos Complementares de Física / Complementary Topics of Physics


Ricardo Assis Guimarães Dias T:15

10.4.1.3. Outros docentes e respetivas cargas lectivas na unidade curricular:Alexandre Carlos Morgado Correia(PL 10)

António Luís Ferreira (PL 10)

Vítor Torres (PL 10)


Esta unidade curricular funcionará por módulos de curta duração (em princípio de 3~6 aulas) lecionados por

diferentes docentes e tem como objetivo a aplicação de métodos teóricos/computacionais a problemas de

várias áreas da Física. As aulas poderão incluir palestras de convidados e visitas a unidades de investigação.No final do curso, o aluno deve ser capaz de:

-Modelar um problema físico.-Interpretar propriedades experimentais.

-Sintetizar resultados sob a forma de um relatório científico.

-Gerar visualizações de resultados obtidos por simulações computacionais ou processos experimentais.

10.4.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:This course is structured in short modules (of typically 3~6 classes) taught by different teachers and aims to

apply theoretical/computational methods to problems of different fields of physics. Classes may include invited

seminars and visits to research facilities. At the end of the course, students should be able to:-Model a physics problem.

-Interpret experimental properties.

-Organize results in the form of a scientific report.

-Generate visualizations of results of computer simulations and experimental research.


Exemplos de módulos:

- Detecção de Planetas Extra-solares- Amostragem entrópica em simulação de Monte Carlo de modelos de Física Estatística

- Trajectórias de raios de luz e "ray-tracing" em espaços curvos

- Vibrações atómicas em moléculas, cristais e nanoestruturas: Computação e visualização

- Transporte coerente através de anéis quânticos

10.4.1.5. Syllabus:

Examples of modules:

- Extra-solar planets detection- The entropic sampling in Monte Carlo simulation models of Statistical Physics

- The trajectories of light rays, and "ray-tracing" in curved spaces

- The atomic vibrations in molecules, crystals and nanostructures: computing and visualization

- Coherent transport through quantum rings


curricular

Nos módulos propostos (exemplos de uma lista futura), os alunos irão modelar e simular problemas de áreas



variadas recorrendo a técnicas teóricas e numéricas.


In the proposed modules (examples of a future list), students will model and simulate problems of various areasof physics using theoretical and numerical techniques.


Aulas práticas com uma aula de exposição teórica ao tópico a estudar. Avaliação será feita através da

resolução (individual) de um problema (em regime de trabalho de casa) cuja solução será apresentada porescrito e oralmente pelo estudante.


Practical lessons with a class of theoretical introduction to the topic of study. Evaluation will consist inaddressing a physics problem (as homework) whose solution will be presented in writing and orally by the

student.


Uma forte componente prática permitirá a consolidação e aprendizagem interativa dos conhecimentos teóricos

de cada módulo. A avaliação através da solução de um problema físico, sugerido pelo professor de cada

módulo, permitirá avaliar de forma integrada as competências adquiridas pelo estudante de acordo com osobjetivos definidos para o módulo.


A strong practical component will enable the consolidation and interactive learning of theoretical knowledge ofeach module. The evaluation through the solution of a physics problem, suggested by the teacher of each

module, will assess in an integrated manner the skills acquired by the student in accordance with the objectives

set for the module.


Para cada módulo será proposta uma bibliografia curta.

Para os módulos elencados nos conteúdos programáticos, a bibliografia inclui por exemplo:

- Hilditch, “An Introduction to Close Binary Stars”, Cambridge University Press.-Monte Carlo Methods in Statistical Physics by Mark Newman, G T Barkema

-B.A.Z António, A.A. Lopes, R.G. Dias, “Transport through quantum rings”, European Journal of Physics 34 (4),

831 (2013)

For each module a short bibliography will be offered.

For the modules listed in the syllabus, the bibliography includes for example:

- Hilditch, “An Introduction to Close Binary Stars”, Cambridge University Press.-Monte Carlo Methods in Statistical Physics by Mark Newman, G T Barkema

-B.A.Z António, A.A. Lopes, R.G. Dias, “Transport through quantum rings”, European Journal of Physics 34 (4),

831 (2013)

Mapa XIV - Mecânica Quântica Avançada /Advanced Quantum Mechanics

10.4.1.1. Unidade curricular:Mecânica Quântica Avançada /Advanced Quantum Mechanics


Armando Neves TP:45


<sem resposta>

10.4.1.4. Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):Esta UC pretende completar a formação inicial em Mecânica Quântica, buscando-se uma compreensão



sistemática da teoria quântica não-relativista e a aplicação dos princípios na solução de problemas complexos.

No fim do curso os estudantes deverão ser capazes de:

• Ter uma compreensão das implicações dos postulados da MQ, nomeadamente as relacionadas com estadosentrelaçados, correlações e misturas vs estados puros. Realizar cálculos relacionados

• Conhecer e explicar o teorema de Bell, a teleportação quântica, a criptografia quantica

• Aplicar os métodos da teoria de grupos ao momento angular e interpretar as propriedades

• Combinar momentos angulares e cálculos com coeficientes de Clebsh-Gordon.• Usar operadores tensoriais irredutíveis e o teorema de Wigner-Eckart

• Aplicar os métodos da teoria de perturbações independente do tempo até segunda ordem

• Aplicar a teoria das perturbações dependente do tempo

• Aplicar o método variacional a situações apropriadas.


This course aims to complete the initial training in quantum mechanics, aiming a systematic understanding of

non-relativistic quantum theory and their application to selected problems. The students must be able to:• Explain the implications of the postulates of QM, namely those relating to entlanged states, correlations and

mixtures vs pure states. Perform related calculations.

• Know and explain the Bell's theorem, quantum cryptography, quantum teleportation and perform related

calculation• Apply the methods of group theory to the angular momentum and interpret the properties.

• Combine angular moments and calculations with Clebsh-Gordon coefficients.

• Use tensor operators and the Wigner-Eckart theorem.• Apply the methods of time-independent perturbation theory until second order

• Apply the methods of time-dependent perturbation theory

* Apply the variational method to appropriate situations.

• Be able to understand relevant articles on Quantum Mechanics in a physics journal


A estrutura do espaço de Hilbert. Estados puros e misturas estatísticas. O operador densidade. Sistema

entrelaçados (“entangled”). O paradoxo de EPR. As desigualdades de Bell. Aplicações de sistemasentrelaçados: encriptação quântica. Teleportação.

Teoria de perturbações independentes do tempo. Perturbação de um estado não-degenerado. Perturbação de

um estado degenerado.

Teoria de perturbações dependentes do tempo. Acoplamento de dois estados discretos. Acoplamento com um

contínuo de estados finais.

O método variacional.

Teoria de Grupos e Mecânica Quântica. Grupos. Representações irredutíveis. Tabelas de caracteres. O grupoda MQ. Rotações infinitesimais e Momento angular.

Adição de momento angular. O problema geral. Coeficientes de Clebsch-Gordon.

Operadores tensoriais irredutíveis. O teorema de Wigner-Eckart

10.4.1.5. Syllabus:

The structure of Hilbert space. Pure States and statistical mixtures. The density operator. Entangled states. The

EPR paradox. Bell's inequalities. Entangled systems applications: quantum encryption. Teleportation.

Time independent perturbation theory.

Time-dependent perturbation theory. Coupling of two discrete States. Coupling with a continuum of final States.

The variational method.

Group theory and quantum mechanics. Groups. Irreducible representations. Character tables. The Group of MQ.Infinitesimal rotations and angular momentum.

Addition of angular momentum. The general problem. Clebsch-Gordon coefficients.

Irreducible tensorial operators. The Wigner-Eckart theorem




curricularOs conteúdos definidos estão de acordo com os objectivos de aprendizados desta unidade curricular que

pretende completar a formação inicial em MQ. Os conteúdos são standard para um curso deste tipo,

introduzindo simultaneamente alguns conteúdos avançados.


The course content is defined according to the learning outcomes of this course unit. The contents are standard

for a course of this type, aiming to complete the initial training in MQ and introducing some advanced content

simultaneously.


Nas aulas teóricas serão expostos os tópicos relevantes, usado o quadro e meios multimédia quando

necessário. São também discutidos e resolvidos problemas selecionados. São fornecidas folhas de problemasque os alunos devem resolver individualmente e entregar para avaliação, valendo 20% na avaliação final. A

avaliação é periódica, 2 testes escritos, ou por exame final (3h).

10.4.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):In the lectures the relevant topics will be exposed using black-board and multimedia resources when

appropriate. Selected problems are discussed and resolved. Students must solve at home several problems to

be graded (weight 20%). The evaluation is periodic, 2 written tests, or a final written exam (3:00).


As metodologias de ensino e de avaliação adotadas permitem aos estudantes atingir os objetivos de

aprendizagem identificados para a UC e são standard para cursos deste tipo.


The teaching and evaluation methods adopted are the appropriated to achieve the learning outcomes identified



R. Shankar, Principles of Quantum Mechanics, Plenum, 2. ed, 1994

J J Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, 1994

C Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Mecanique Quantique, Hermann, 1973

E Merzbacher, Quantum Mechanics, J Wiley&sons, 2ed, 1970

A Fazzio & K Watari, Introdução à teoria de grupos com aplicações em moléculas

e sólidos, Univ. Fed. Santa Maria, 1998

Armando Neves, Apontamentos

ACEF/1516/10802 — Guião para a auto-avaliação · A1.a. Outras Instituições de ensino...

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