Física (plan 2002) 2017-2

Optativas, Estructura Electrónica de los Materiales

Horario: Lunes y Miércoles de 12:00 a 2:00.

Salón por asignar.

Curso Optativo de 8 créditos (4 horas a la semana, 2 sesiones de 2 horas).

Este curso tiene como objetivo introducir al alumno a una visión de los fenómenos electrónicos en los materiales empleando un enfoque moderno desde el punto de vista de la interacción entre orbitales atómicos. Se estudiarán las propiedades electrónicas basándose en el enlace químico local y el orden atómico presente en los sólidos.

Temario

I. INTRODUCCIÓN.

• Repaso de algunos conceptos matemáticos asociados a la Mecánica Cuántica.
• El átomo de hidrógeno.
• Metales, semiconductores y aislantes.

II. LA MOLÉCULA DIATÓMICA.

• La molécula diatómica homonuclear: la molécula de hidrógeno.
• La molécula diatómica heteronuclear.
• Electronegatividad.
• Energía de enlace y orden de enlace.

III. CADENAS DIATÓMICAS FINITAS E INFINITAS.

• Cadenas atómicas y el espacio k.
• Orden de enlace en un sistema infinito.
• Densidad de estados local y total.
• Bandas de energía y energía de enlace.
• El teorema de los momentos.

IV. BRECHAS DE ENERGÍA.

• La cadena infinita con dos estados por átomo.
• Distorsiones de Peierls.
• Metales, aislantes y el enlace metálico.

V. ENLACE S-P: EL CASO DEL SILICIO.

• Enlace s-p entre dos átomos de silicio.
• Dependencia angulas de las integrales de saltos entre los enlaces s-p y p-p.
• Orbitales híbridos s-p.
• Modelos simples de la estructura electrónica en el enlace tetraédrico.
• Estructura de bandas del silicio empleano una base atómica mínima.

VI. TEMAS ADICIONALES (Si nos queda tiempo...)

Bibliografía.

*A.P. SUTTON, "Electronic Structure of Materials", Oxford University Press, 1st Edition, 1994.

KITTEL C., Introduction to Solid State, John Wiley & Sons, 7th Edition, 1990.

Evaluación.

3 exámenes parciales: 60%

3 tareas: 40%

No habrá reposiciones.