Física del estado Sólido
Hoja de materia:
DATOS GENERALES:
| Descripción: | En este curso se introducen los conceptos básicos que subyacen al estado sólido. En particular, se analizan tres aspectos fundamentales del sólido como lo son la estructura cristalina, las propiedades electrónicas y las propiedades vibracionales. Adicionalmente, si el tiempo lo permite, se abordara el estudio de las propiedades magnéticas del sólido. |
| Seriación y Correlación: | Subsecuentes: Mecánica Cuántica II, Física Estadística. |
| Consecuentes: | |
| Objetivo: | |
| Objetivos específicos: | |
| Horas totales del curso: | (67.5+28.5) horas presenciales + (76) horas de autoestudio= 130 hrs. |
| Créditos: | 10 Créditos |
REVISIONES Y ACTUALIZACIONES:
| Líneas de investigación: | |
| Autores o Revisores: | |
| Fecha de actualización por academia: | |
| Sinopsis de la revisión y/o actualización: |
PERFIL DESEABLE DEL DOCENTE:
| Disciplina profesional: | Doctorado en Ciencias |
| Experiencia docente: | Experiencia profesional docente mínima de dos años |
ÍNDICE TEMÁTICO:
| TEMA: | |
| 1. Estructura cristalina: Ordenación periódica de átomos. Simetrías. Estructuras cristalinas. eléctrica y ley de Ohm. Efecto Hall. Conductividad térmica de metales. | |
| Difracción y la red reciproca: | Métodos experimentales de difracción. Ley de Bragg. La red reciproca. Zona de Brillouin. Factor de estructura. |
| Enlaces cristalinos: | Fuerza de cohesión covalente y iónica de moléculas. Cristales de gases inertes. Cristales iónicos. Enlace metálico. Cristales covalentes. |
| Vibraciones en la red: | Cadena monoatómica. Cadena diatómica. Fonones. Densidad de estados. Dispersión inelástica. |
| Propiedades térmicas de redes cristalinas | Capacidad calorífica. Modelo de Einstein. Modelo de Debye. Conductividad térmica |
| Modelo del electrón libre: | Niveles de energía y densidad de estados en una dimensión. Gas de electrones libres. Energía y superficie de Fermi. La distribución de Fermi-Dirac. Capacidad calorífica de un gas de electrones. Masa efectiva. Conductividad |
| Bandas de energía: Modelo de potencial periódico de Kroning- Penney. | Teorema de Bloch. Estructura de bandas. Hoyos. La brecha energética. |
| Semiconductores: | Masa efectiva y hoyos. Semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Semiconductores tipo n y p. Masa efectiva de electrones y hoyos. Conductividad eléctrica en semiconductores. |
| Fenómenos magnéticos | Diamagnétismo y paramagnétismo. Ferromagnétismo y antiferromagnétismo. Ondas de espín. |
| Superconductores | Superconductividad. Temperatura y campos críticos. Efecto Meissner. Teoría BCS. Efecto Josephson. |
BIBLIOGRAFIA
| Principal: | C. Kittel, “Introduction to Solid State Physics”, Wiley, 2004.N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, “Solid State Physics”, Brooks Cole,1976. |
| J. P. McKelvey, “Solid State Physics”, Krieger Publishing Company,1993. | |
| Enlaces digitales: | |
| Complementaria: |
PLANEACIÓN EDUCACIONAL:
| Competencias generales: | Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.Habilidad para trabajar en forma autónoma.Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente.Compromiso con la calidad.Capacidad de comunicación oral y escrita. |
| Competencias específicas: | Aplicar el conocimiento teórico de la física del estado sólido y física de semiconductores para entender y explicar el funcionamiento de los dispositivos semiconductores.Elaborar programas de computación para el procesamiento de información, cálculo numérico o simulación de procesos físicos.Describir y explicar fenómenos naturales y procesos tecnológicos en términos de conceptos, principios y teorías físicas.Comunicar conceptos y resultados científicos en lenguaje oral y escrito ante sus pares, y en situaciones de enseñanza y de divulgación. |
CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO:
| CONOCIMIENTO: | HABILIDADES: | VALORES: |
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ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS:
| Estrategias de enseñanza: | Estrategias de aprendizaje: |
PROPUESTA DE CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
| Criterio de evaluación: | Porcentaje: |
| Exámenes parciales Tareas Exposiciones Participación en clase Asistencia Proyecto |