Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
FISICA DEL ESTADO SOLIDO	LIC.EN FISICA	015/06	2017	1° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
BULNES, FERNANDO MANUEL	Prof. Responsable	DEC F EX	20 Hs
BELARDINELLI, ROLANDO ELIO	Responsable de Práctico	P.Adj Exc	40 Hs

En Particular se trata de familiarizar al alumno con los conceptos fundamentales de la física del estado solido de la fisica , desde el concepto de estructura cristalina hasta la teoria de bandas. El curso brinda conocimientos básicos de física del estado solido, que hacen a la formación general de un licenciado en física. Se dicta en el quinto año de la carrera Lic. En Fisica

El objetivo central de esta materia es brindar los conocimientos basicos de la fisica del estado solido, sobre la base de textos específicos que cuentan con reconocimiento internacional. Al finalizar la materia el alumno habrá adquirirdo los conocimientos necesarios desde la descripción de la estructura cristalina, vibraciones de la red, fonones, conductividad térmica y eléctricas, capacidad calorífica de los solidos, modelos clásicos de Eisntein, Debye, conductores y aisladores y los aportes de la teoría de bandas de los solidos.

BOLILLA 1 : ESTRUCTURAS CRISTALINAS


Arreglos periódicos de átomos. Tipos fundamentales de redes. Sistema de índices para planos cristalinos. Estructuras cristalinas simples. Estructuras cristalinas no ideales.


BOLILLA 2 : DIFRACCION CRISTALINA Y RED RECIPROCA


Difracción de rayos X, neutrones y electrones. Métodos de difracción : Laue, cristal rotatorio, Debye-Scherrer. Equivalencia entre los enunciados de Bragg y Von Laue. Zonas de Brillouin. Análisis de Fourier de la base. Factor de estructura. Factor de forma atómico.


BOLILLA 3 : ENLACES CRISTALINOS


Cristales moleculares. Cristales iónicos. Cristales covalentes. Cristales metálicos. Cristales con enlaces de puente hidrógeno. Energías de cohesión. Radios atómicos.


BOLILLA 4 : VIBRACIONES DE LA RED


Vibraciones de redes monoatómicas. Redes con dos átomos por celda primitiva. Cuantificación de las vibraciones de la red. Momento del fonón. Procesos normales y Umklapp. Analogía fonón. - fotón. Segundo sonido.


BOLILLA 5 : PROPIEDADES TERMICAS DE AISLADORES


Capacidad calorífica. Modelo de Einstein. Densidad de estados en una y tres dimensiones. Modelo de Debye. Interaciones cristalinas no armónicas. Conductividad térmica.


BOLILLA 6 : GAS DE ELECTRONES LIBRES


Modelos de Drude y Lorentz. Niveles de energía y densidad de orbitales en una dimensión. El efecto de la temperatura sobre la distribución de Fermi-Dirac. El gas de electrones libres en tres dimensiones. Capacidad calorífica del gas de electrones. Conductividad y Ley de Ohm. Movimiento del electrón en campos magnéticos. Conductividad térmica de metales.


BOLILLA 7 : BANDAS DE ENERGIA I


Modelo de electrón casi libre. Teorema y funciones de Bloch. Modelo de Kroning-Penney. Ecuación de onda para el electrón en un potencial periódico. Número de orbitales en una banda.


BOLILLA 8 : BANDAS DE ENERGIA II


Estructura electrónica de bandas. Brechas de energía. Representación en esquema reducido y extendido. Modelo de ligaduras fuertes (Tight Binding). Ecuaciones de movimiento.

Durante el desarrollo del curso se realizarán trabajos prácticos de aula. Los trabajos prácticos de aula comprenden ocho guias de problemas a resolver, una por cada bolilla.

El curso se regularizará con la asistencia al 70% de los Prácticos de aula y la aprobación del 70% de las evaluaciones propuestas. Estas evaluaciones tendrán una primera instancia y dos recuperaciones, de acuerdo con la normativa vigente. Cumplido esto, el alumno obtendrá la condición de regular y estará en condiciones de rendir el exámen correspondiente.-
El alumno que cumpla con las condiciones para regularizar podrá alcanzar la condición de promoción, si participa activamente como expositor de temas específicos relacionados con los contenidos de teoría de la materia, en un ciclo de exposiciones a desarrollarse durante el dictado de la misma.

[1] [1] C. Kittel, “Introduction to Solid State Physics”, John Wiley, N.York. 7th ed.,1996.
[2] [2] N.W. Ashcroft & N.D.Mermin, “Solid State Physics”. Holt, Rinehart, Winston, 1976.
[3] [3] R.H. Silsbee and J. Drager, “Simulation for Solid State Physics: and interactive resource for..” Cambridge, UP New York. 1997.
[4] [4] J.P.McKelvey, “Solid States and Semiconductor Physics”, F.Seitz , Ed. 1966.
[5] [5] M.Ibach & H.Luth,"Solid State Physics An introduction to Theory and Experiment”,Springer-Verlag,Berlin,1991
[6] [6] H.J.Goldsmid ed., “Problems in solid state physics”. Acad. Press, 1968.
[7] [7] G.Burn, “Solid States Physics”. Acad. Press, N.York, 1985.
[8] [8] J. C. Blakemore, “Solid State Physics (2nd ed.) W.B.Saunders Co., Londres, 1974
[9] [9] Y. K. Lim, “Problems and Solutions on Solid State Physics, Relativity and Miscellaneous”, World Scientific. 1994.

[1] A.Haug, “Theorical Solid State Physics”, vol 2., Pergamon, 1972.
[2] J.C. Inkson, “Many Body Theory of Solid: An Introduction”. Plenum, N.York 1984.
[3] J.M.Ziman, “Principles of theory of solid”, 2nd ed. Cambridge, 1972
[4] C.Kittel, “Quantum theory of solids”, Wiley, 1963.
[5] W.A.Harrison, “Solid State Theory”. McGraw Hill, 1970.
[6] R.Kubo & T.Nagamiya (Eds.), “Solid States Physics”. McGraw Hill, 1969.
[7] F.Seitz & D.Turnbull (Eds.), “Solid States Physics, Advances in Research and Applications”. Acad. Press.
[8] R.Zallen, “The Physics of Amorfhous Solids”. J.Wiley & Sons, N.York, 1983.

Se propone brindar un curso a nivel introductorio de la fisica del estado solido o materia condensada, siguiendo un esquema de contenidos de aceptacion internacional, para alcanzar una formación inicial apropiada y confiable que permita el acceso a otros niveles de estudio en la materia.

ESTRUCTURAS CRISTALINAS. DIFRACCION. RED CRISTALINA Y RED RECIPROCA. ENLACES CRISTALINOS. VIBRACIONES DE LA RED. FONONES. PROPIEDADES TERMICAS DE AISLADORES. GAS DE ELECTRONES LIBRES. CONDUCTIVIDAD TERMICA Y ELECTRICA. BANDAS DE ENERGIA.

Se atendera a los imprevistos segun sus caracteristicas y segun corresponda, en el marco normativo vigente en la UNSL. En todos los casos se procurara resolver las dificultades que puedan afectar a los estudiantes