Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
FISICA DEL ESTADO SOLIDO	LIC. EN FISICA	005/02

Docente	Función	Cargo	Dedicación
HORAS, JORGE ALBERTO	Prof. Responsable	P.TIT EXC	40 Hs
BULNES, FERNANDO MANUEL	Prof. Colaborador	SEC U EX	Hs

Este curso que se dicta en el cuarto año de la Lic. en Fisica brinda los conocimientos básicos necesarios para la formación general del Lic. en Fisica en estos temas.
En Particular se trata de familarizar al alumno con desarrollos basicos de la fisica del estado solido mostrando desde las estructuras cristalinas hasta la teoria de bandas.

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 asignaturase 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.

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.

Durante el desarrollo del curso se realizarán trabajos prácticos de aula. Tambien se realizaran una serie de
simulaciones descriptas en la bibliografia (3), dispuestas adicionalmente a las 8 guias de problemas. Los trabajos prácticos
de aula comprenden ocho guias de problemas a resolver, una por cada bolilla.

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.-

[1] 1] C. Kittel, “Introduction to Solid State Physics”, John Wiley, N.York. 7th ed.,1996.
[2] 2] N.W. Ashcroft & N.D.Mermin, “Solid StatePhysics”. Holt, Rinehart, Winston, 1976.
[3] 3] R.H. Silsbee and J. Drager, “Simulation for Solid State Physics: and interactive resource for..” Cambridge, UP New York. 1997.
[4] 4] J.P.McKelvey, “Solid States and Semiconductor Physics”, F.Seitz , Ed. 1966.
[5] 5] H.J.Goldsmid ed., “Problems in solid state physics”. Acad. Press, 1968.
[6] 6] G.Burn, “Solid States Physics”. Acad. Press, N.York, 1985.
[7] 7] J. C. Blakemore, “Solid State Physics (2nd ed.) W.B.Saunders Co., Londres, 1974
[8] 8] Y. K. Lim, “Problems and Solutions on Solid State Physics, Relativity and Miscellaneous”, World Scientific. 1994.

[1] 1] A.Haug, “Theorical Solid State Physics”, vol 2., Pergamon, 1972.
[2] 2] J.C. Inkson, “Many Body Theory of Solid: An Introduction”. Plenum, N.York 1984.
[3] 3] J.M.Ziman, “Principles of theory of solid”, 2nd ed. Cambridge, 1972
[4] 4] C.Kittel, “Quantum theory of solids”, Wiley, 1963.
[5] 5] W.A.Harrison, “Solid State Theory”. McGraw Hill, 1970.
[6] 6] R.Kubo & T.Nagamiya (Eds.), “Solid States Physics”. McGraw Hill, 1969.
[7] 7] F.Seitz & D.Turnbull (Eds.), “Solid States Physics, Advances in Research and Applications”. Acad. Press.
[8] 8] R.Zallen, “The Physics of Amorfhous Solids”. J.Wiley & Sons, N.York, 1983.

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 gran identificacion sirviendo de carta de presentacion para el
acceso a otros niveles de estudio.

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.