Presentación del grupo 8206 - 2010-2.

INTRODUCCIÓN AL ESTADO SÓLIDO

Dra. María Guadalupe Valverde Aguilar

Objetivos

Este curso introductorio estará enfocado en la revisión de los principios básicos del estado sólido, los cuales servirán de base para los siguientes cursos relacionados con el tema.

Metodología de la enseñanza.

El curso se basa en la exposición del temariopor el profesor frente al pizarrón.

Evaluación

Mediante exámenes, tareas y exámen-tarea.

TEMARIO

Parte 1

1. Estructura cristalina.

1.1 Redes no primitivas.

1.2 Cristales.

1.3 Simetría.

1.3.1 Tipos de simetría cristalina.

1.4 La restricción cristalográfica.

1.4.1 Redes en dos dimensiones.

1.4.2 Grupos puntuales y espacios bidimensionales

1.4.3 Redes tridimensionales

1.4.5 Red f.c.c. y su primitiva

1.5 Planos cristalinos.

1.6 Estructuras típicas.

1.7 Cúbica f.c.c.

Parte 2

2. Difracción.

2.1 El experimento de difracción.

2.2 Red recíproca.

2.2.1 La red recíproca de un cristal F (centrado en las caras).

2.2.2 Red recíproca de un cristal I (centrado en el cuerpo).

2.2.3 Red recíproca de un cristal C (centrado en la cara C).

2.3 La rejilla de difracción.

2.4 El cristal tridimensional.

2.4.1 La ecuación fundamental.

2.4.2 Ley de Bragg.

2.5 Zonas de Brillouin.

Parte 3

3. Defectos y amarre.

3.1 Defectos cristalinos.

3.1.2 Defectos puntuales.

3.1.3 La termodinámica de los defectos puntuales.

3.3.3 Dislocaciones.

3.2 Amarres entre átomos.

3.2.1 Amarre de van der Waals.

3.2.2 Enlace convalente.

3.2.3 Enlaces mixtos.

3.2.4 Enlace iónico.

Parte 4

4. Vibraciones en redes.

4.1 Vibraciones de una red monoatómica unidimensional.

4.2 Vibraciones en tres dimensiones.

4.2.1 Dispersión inelástica de neutrones.

4.2.2 Densidad de estados.

4.2.3 Densidad de estados en tres dimensiones.

4.3 Vibraciones en una red unidimensional diatómica.

Parte 5

5. Calores específicos.

5.1 Modelo clásico.

5.2 Modelo de Einstein.

5.3 Modelo de Debye.

5.4 Límites a altas y bajas temperaturas.

Parte 6

6. Conducción térmica.

6.1 Fundamentos.

6.2 Procesos N y U.

6.3 Interacciones fonón-fotón.

Parte 7

7.1 Electrones en metales.

7.2 Teoría clásica del electrón libre.

7.2.1 El modelo de Drude.

7.2.2 El modelo de Lorenz.

7.3 Gas de electrones libres.

7.4 Distribución de Fermi-Dirac.

7.5 Solución exacta del gas de electrones libres.

7.5.1 Densidad de estados

7.5.2 Nivel de Fermi.

7.6 Calor específico de un gas degenerado.

7.7 Paramagnetismo de Pauli

7.8 Modelo de Sommerfeld de la conducción

7.9 Dispersión

7.10 Emisión termoiónica

7.11 Emisión asistida

Parte 8

8.1 Teoría de bandas. Funciones periódicas en una red

8.2 Teorema de Bloch

8.3 Condiciones de frontera en una caja

8.4 Origen de la brecha

8.5 Teoría de Bethe

8.5.1 Potencial cristalino

8.5.2 Ecuación de Schrödinger

8.6 Aproximación de amarre fuerte

Bibliografía básica: Notas del curso.

Kittel, charles Introducción a la Física del Estado Sólido.

Blakemore, J. S. Solid state physics. Cambridge, University Press, 2^nd ed. 1972.k

Exámenes: 3 exámenes parciales 70%

7 Tareas 30%. NO HAY EXÁMEN FINAL NI REPOSICIONES.