Cursos de Grado

Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE CS. FISICO MAT. Y NAT.

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: FISICA DEL ESTADO SOLIDO
DEPARTAMENTO DE: FISICA
AREA: Fisica Teorica	AÑO: 2000 (Id: 360)
Estado: En tramite de Aprobación

**I - OFERTA ACADÉMICA**
CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO	PLAN DE ESTUDIOS ORD. Nº	CRÉDITO HORARIO
		SEM.	TOTAL
LIC. EN FISICA	2/93CS	9	135

**II - EQUIPO DOCENTE**
Funciones	Apellido y Nombre	Total hs en este curso	Cargo y Dedic.	Carácter
Responsable	HORAS, JORGE ALBERTO	70 hs.	PROFESOR TITULAR EXC.	Efectivo
Jefe Trab. Prác.	BULNES, FERNANDO MANUEL	70 hs.	JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.	Efectivo

**III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO**
CREDITO HORARIO SEMANAL				MODALIDAD	REGIMEN
Teórico/ Práctico	Teóricas	Prácticas de Aula	Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc.		2c
5 Hs.	2 Hs.	3 Hs.	4 Hs.	Asignatura	Otro:
					Duración: 15 semanas
					Período del 14/08/00 al 17/11/00

**IV.- FUNDAMENTACION**
Este curso que se dicta en el ultimo año de la Lic. en Fisica cumple con los conocimientos basicos necearios para la formacion general del Lic. en Fisica. En particular se trata de familiarizar al alumno con desarrollos basicos de la fisica del estado solido mostrando desde las estructuras cristalinas hasta la teoria de bandas. En suma la forma en que los electrones se distrubuyen en la materia en estado solido.

**V.- OBJETIVOS**
El objetivo central de esta materia es brindar los conocimientos basicos en una tematica bien fundamentada como lo es la fisica del estado solido o fisica de la materia condensada. En coincidencia con ello la asignatura se estructura en base a textos de uso corriente en muchas universidades del mundo. Se intenta que al finalizar la materia el alumno obtenga suficiente familiaridad con asuntos tales como: difraccion de rayos X, fonones, estructura de bandas y otros.

**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. Vidrios. Algunas variedades de desorden. Ejemplos de materiales estructuralmente desordenados. 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.

**VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS**
Durante el desarrollo del curso se realizarán trabajos prácticos de aula y de laboratorio. Tambien se realizaran una serie de simulaciones descriptas en la bibliografia (3), dispuestas adicionalmente a las 8 guias del problema. Los trabajos prácticos de aula comprenden ocho guias de problemas a resolver, una por cada bolilla.

**VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN**
El curso se regularizará con la asistencia al 70% de los Prácticos de aula y la aprobación en la primera o segunda instancia del 70% de las evaluaciones propuestas. Cumplido esto, el alumno obtendrá la condición de regular y estará en condiciones de rendir el exámen correspondiente.-

**IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA**
1] C. Kittel, \"Introduction to Solid State Physics\", John Wiley, N.York. 7th ed.,1996. 2] N.W. Ashcroft & N.D.Mermin, \"Solid StatePhysics\". Holt, Rinehart, Winston, 1976. 3] R.H. Silsbee and J. Drager, \"Simulation for Solid State Physics: and interactive resource for..\" Cambridge, UP New York. 1997. 4] J.P.McKelvey, \"Solid States and Semiconductor Physics\", F.Seitz , Ed. 1966. 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.

**IX b - BIBLIOGRAFÍA 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. 9] N.E.Cusack, \"The physics of Structurally Disordered matter\". Adam Hilger, Philadelphia, 1987. 10] G.P.Srivastava, \"The Physics of Phonons\". A.Hilger, 1990. 11] A.Isihara, \"Condensed Matter Physics\". Oxford University Press, 1991. 12] B. K. Tanner. \"Introduction to the Physics of Electrons in Solids\", Cambridge Univ. Press. 1995.

COMPLEMENTO DE DIVULGACION

**OBJETIVOS DEL CURSO**
Se intenta brindar un curso a nivel introductorio de la fisica del estado solido o materia condensada, siguiendo un texto de gran aceptacion internacional. De forma tal que sea util y de facil identificacion sirviendo de carta de presentacion para el acceso a otros niveles de estudio.

**PROGRAMA SINTETICO**
ESTRUCTURAS CRISTALINAS. DIFRACCION CRISTALINA Y RED RECIPROCA. ENLACES CRISTALINOS. VIBRACIONES DE LA RED. PROPIEDADES TERMICAS DE AISLADORES GAS DE ELECTRONES LIBRES. BANDAS DE ENERGIA I. BANDAS DE ENERGIA II.

**IMPREVISTOS**