Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Fisica
Área: Area II: Superior y Posgrado
(Programa del año 2016)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 29/06/2017 00:07:54)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
FISICA DEL ESTADO SOLIDO LIC.EN FISICA 015/06 2016 1° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
BULNES, FERNANDO MANUEL Prof. Responsable DEC F EX 40 Hs
BELARDINELLI, ROLANDO ELIO Responsable de Práctico P.Adj Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total C - Teoria con prácticas de aula Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
3 Hs. 3 Hs. 4 Hs.  Hs. 10 Hs. 1º Cuatrimestre 29/03/2016 22/06/2016 15 150
IV - Fundamentación
En Particular se trata de familiarizar al alumno con los conceptos fundamentales de la física del estado sólido de la física, desde el concepto de estructura cristalina hasta la teoría de bandas. El curso brinda conocimientos básicos de física del estado sólido, que hacen a la formación general de un licenciado en física. Se dicta en el quinto año de la carrera Lic. En Física
V - Objetivos
El objetivo central de esta materia es brindar los conocimientos básicos de la física del estado sólido, sobre la base de textos específicos que cuentan con reconocimiento internacional. Al finalizar la materia el alumno habrá adquirido los conocimientos necesarios desde la descripción de la estructura cristalina, vibraciones de la red, fonones, conductividad térmica y eléctricas, capacidad calorífica de los sólidos, modelos clásicos de Einstein, Debye, conductores y aisladores y los aportes de la teoría de bandas de los sólidos.
VI - Contenidos
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: DIFRACCIÓN 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 TÉRMICAS DE AISLADORES


Capacidad calorífica. Modelo de Einstein. Densidad de estados en una y tres dimensiones. Modelo de Debye. Interacciones 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 ENERGÍA 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 ENERGÍA II


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


VII - Plan de Trabajos Prácticos
Durante el desarrollo del curso se realizarán trabajos prácticos de aula. Los trabajos prácticos de aula comprenden ocho guías de problemas a resolver, una por cada bolilla.
VIII - Regimen de Aprobación
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 examen 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.
IX - Bibliografía Básica
[1] C. Kittel, “Introduction to Solid State Physics”, John Wiley, N.York. 7th ed.,1996N.W. Ashcroft & N.D.Mermin, “Solid State Physics”. Holt, Rinehart, Winston, 1976.
[2] R.H. Silsbee and J. Drager, “Simulation for Solid State Physics: and interactive resource for..” Cambridge, UP New York. 1997.
[3] J.P.McKelvey, “Solid States and Semiconductor Physics”, F.Seitz , Ed. 1966.
[4] M.Ibach & H.Luth,"Solid State Physics An introduction to Theory and Experiment”,Springer-Verlag,Berlin,1991
[5] H.J.Goldsmid ed., “Problems in solid state physics”. Acad. Press, 1968.
[6] G.Burn, “Solid States Physics”. Acad. Press, N.York, 1985.
[7] J. C. Blakemore, “Solid State Physics (2nd ed.) W.B.Saunders Co., Londres, 1974
[8] Y. K. Lim, “Problems and Solutions on Solid State Physics, Relativity and Miscellaneous”, World Scientific. 1994.
X - Bibliografia Complementaria
[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.
XI - Resumen de Objetivos
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.
XII - Resumen del Programa
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.
XIII - Imprevistos
no estan previstos