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Introducción
Física del Estado Sólido
Apuntes de clase 2023 - Gustavo Castellano
Introducción
Metales: Teoría de Drude-Sommerfeld
Modelo de Drude
Conductividad eléctrica (corriente continua)
Conductividad eléctrica (corriente alterna)
Conductividad térmica en un metal
Teoría de Sommerfeld
Distribución de Fermi-Dirac
Cálculo de propiedades termodinámicas
Redes cristalinas
Redes de Bravais
Celda primitiva
Red recíproca
Primera zona de Brillouin.
Difracción de rayos x.
Estructuras monoatómicas con una base: factor de estructura.
Cristales poliatómicos: factor de forma.
Cuasicristales
Electrones en un potencial periódico
Teorema de Bloch
Primera prueba del teorema
Condición de contorno de Born - von Karman
Segunda prueba del teorema
Superficie de Fermi
Densidad de estados
Potencial periódico débil
Construcción de las superficies de Fermi - Zonas de Brillouin
LCAO:
tight-binding
(enlace fuerte)
Cadena monoatómica con orbitales
o
Red cuadrada con orbitales
y
Funciones de Wannier
Dinámica de electrones: aproximación semiclásica
Implicancias y alcance del modelo
Bandas llenas no conducen
Movimiento en un campo eléctrico constante
Huecos
Movimiento en un campo magnético uniforme
Campos eléctrico y magnético perpendiculares y uniformes
Dispersión de electrones y fenómenos de transporte
Conductividad eléctrica de un metal
Clasificación de sólidos
Metales y no metales
Clasificación de aislantes
Cristales covalentes
Cristales moleculares
Cristales iónicos
Enlace de hidrógeno
Cristal armónico
Cristal armónico clásico
Red unidimensional monoatómica
Red unidimensional con base
Red tridimensional monoatómica
Red tridimensional con base
Conexión con la teoría de la elasticidad
Cristal armónico cuántico
Esquema de Debye
Modelo de Einstein
Medición de relaciones de dispersión
Límites de la aproximación de una partícula
Semiconductores
Poblaciones en equilibrio termodinámico
Semiconductores intrínsecos y extrínsecos
Niveles de impurezas
Contribución al transporte
Población de los niveles en equilibrio térmico a
Semiconductores inhomogéneos y electrónica
Magnetismo
Cálculo general de susceptibilidades atómicas
Aislantes con todas las capas llenas
Reglas de Hund
Acoplamiento de Russell-Saunders:
Primera regla de Hund:
Segunda regla de Hund:
Tercera regla de Hund:
Aislantes con capas parcialmente llenas
1.
2.
Sistema de iones idénticos (no interactuantes)
Metales: paramagnetismo de Pauli
Interacciones entre electrones y estructura magnética
Estructuras magnéticas
Ferromagneto de Heisenberg
Aplicaciones
Gustavo Castellano
21/06/2023
