Última actualización: 20/06/2022


Curso Académico: 2022/2023

Fundamentos de estado sólido para ingeniería
(18311)
Titulación: Grado en Ingeniería Física (363)


Coordinador/a: MUÑOZ CASTELLANOS, ANGEL

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Física

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Se recomienda haber cursado satisfactoriamente las siguientes asignaturas del grado de Ingeniería Física: Física I y II, Cálculo I y II, Algebra Lineal, Química I y II, Probabilidad y estadística, Ciencia e ingeniería de materiales, Ecuaciones diferenciales, Física cuántica, Mecánica y relatividad, Variable compleja y transformadas.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1.ENLACE EN SOLIDOS 1.1 Consideraciones generales 1.2 Enlace iónico 1.3 Enlace covalente 1.4 Enlace de Van der Waals 1.5 Enlace metálico 1.6 Enlace de hidrógeno 2. VIBRACIONES EN LA RED. FONONES. CAPACIDAD CALORIFICA 2 1 Introducción 2.2 Interacciones entre los átomos de un sólido 2.3 VIbraciones en un sólido unidimensional 2.4 Vibraciones en un sólido unidimensional diatómico 2.5 Red tridimensional 2.6 Fonones 2.7 Capacidad calorífica 3.TEORIA DE LOS ELECTRONES LIBRES EN METALES 3.1 Teoría clásica de los metales: Modelo de Drude 3.2 COnductividad eléctrica y térmica en metales 3.3 Teoría cuántica de los metales: Modelo de Sommerfeld 3.4 Trabajo de extracción 3.5 Emisión termoiónica 3.6 Efecto fotoeléctrico 4.TEORIA DE BANDAS EN SOLIDOS 4.1 Introducción: teoría de bandas 4.2 Teorema de Bloch 4.3 El modelo de Kronig-Penny 4.4 Notas sobre el teorema de Bloch 4.5 Masa efectiva de los electrones 4.6 Metales y aislantes 4.7 Electrones y huecos 5.SEMICONDUCTORES 5.1 Introducción 5.2 Gap de energía 5.3 Semiconductores intrínsecos 5.4 Semiconductores extrínsecos 5.5 Unión P-n 5.6 Diodos, transistores: transistor de unión bipolar 6. MATERIALES DIELECTRICOS 6.1 Introducción 6.2 Materiales dieléctricos 6.3 Mecanismos de polarización 6.4 Constante dieléctrica compleja. Respuesta a la frecuencia 6.5 Piezoelectricidad 6.6 Ferroelectricidad 7.MATERIALES MAGNETICOS 7.1 Introducción 7.2 Teoría microscópica 7.3 Diamagnetismo 7.4 Paramagnetismo 7.5 Ferromagnetismo y antiferromagnetismo 7.6 Resonancia magnética 8.PROPIEDADES OPTICAS DE LOS MATERIALES 8,1 Conceptos básicos 8.2 Propiedades ópticas de los metales 8.3 Propiedades ópticas de los no metales 8.4 Aplicaciones de los fenómenos ópticos 9. SUPERCONDICTIVIDAD 9.1 Generalidades 9.2 Resistividad eléctrica 9.3 Efectos de un campo magnético 9.4 Teoría microscópica 9.5 Superconductores de alta Tc 9.6 Aplicaciones
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
AF1. CLASES TEÓRICO-PRÁCTICAS. Se presentarán los conocimientos que deben adquirir los alumnos. Recibirán las notas de clase y tendrán textos básicos de referencia para facilitar el seguimiento de las clases y el desarrollo del trabajo posterior. Se resolverán ejercicios, prácticas problemas por parte del alumno y se realizarán talleres y prueba de evaluación para adquirirlas capacidades necesarias. A esta actividad se dedicarán 44 oras AF2. TUTORÍAS. Asistencia individualizada (tutorías individuales) o en grupo (tutorías colectivas) a los estudiantes por parte del profesor. Se dedicarán 4 horas con un 100% de presencialidad. AF3. TRABAJO INDIVIDUAL O EN GRUPO DEL ESTUDIANTE. Para asignaturas de 6 créditos se dedicarán 98 horas 0% presencialidad. AF8. TALLERES Y LABORATORIOS. Se dedicarán 8 horas con un 100% de presencialidad (cuatro prácticas). AF9. EXAMEN FINAL. Se valorarán de forma global los conocimientos, destrezas y capacidades adquiridas a lo largo del curso. Se dedicarán 4 horas con 100% presencialidad MD1. CLASE TEORÍA. Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se proporcionan los materiales y la bibliografía para complementar el aprendizaje de los alumnos. MD2. PRÁCTICAS. Resolución de casos prácticos, problemas, etc. planteados por el profesor de manera individual o en grupo. MD3. TUTORÍAS. Asistencia individualizada (tutorías individuales) o en grupo (tutorías colectivas) a los estudiantes por parte del profesor. Para asignaturas de 6 créditos se dedicarán 4 horas con un 100% de presencialidad MD6. PRÁCTICAS DE LABORATORIO. Docencia aplicada/experimental a talleres y laboratorios bajo la supervisión de un tutor.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Charles Kittel. Introduction to solid state physics. 8th ed. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons . 2005
  • L. Solymar, D. Walsh. Electrical properties of materials. Oxford Universitary Press. 2010
  • Neil W. Ashcroft. Solid state physics. [International ed.]. Fort Worth etc. : Sanders College Publishing . 1976
  • Steven H. Simon. The oxford solid state basics. Ed: Oxford : Oxford University Press . 2013
Bibliografía complementaria
  • H. P. Myers. , Introductory solid state physics. 2nd ed. London : Taylor & Franci.
  • John R. Hook H.E Hall. Solid State Physics. 2nd ed. Chichester : John Wiley & Sons.
  • Manijeh Razeghi. Fundamentals of solid state engineering. Kluver Acacemidc Publishers 2002.
  • R. K. Puri, V.K. Babbar. Solid state physics. , S. Chand&Company, LTD, Ramnagar New Delhi.
Contenido detallado de la asignatura o información adicional para TFM

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.