Cr茅ditos ECTS
Cr茅ditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias
Trabajo del Alumno/a ECTS: 51
Horas de Tutor铆as: 3
Clase Expositiva: 9
Clase Interactiva: 12
Total: 75
Lenguas de uso
Castellano, Gallego
Tipo:
Materia Ordinaria 惭谩蝉迟别谤 RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos:
F铆sica Aplicada
脕谤别补蝉:
Electromagnetismo
Centro
Facultad de F铆sica
Convocatoria:
Segundo semestre
Docencia:
Con docencia
惭补迟谤铆肠耻濒补:
Matriculable
| 1ro curso (Si)
Esta asignatura discute los conceptos fundamentales para comprender la estructura electr贸nica de s贸lidos desde el punto de vista de modelos de una part铆cula (tipo teor铆a de bandas). Se estudiar谩n los modelos m谩s simples que permitan analizar las propiedades electr贸nicas y sus consecuencias en las propiedades f铆sicas observadas en distintos tipos de materiales de inter茅s cient铆fico y tecnol贸gico.
Ser谩n objetivos espec铆ficos:
- Manejar los conceptos de estructura de bandas, representaci贸n de zonas de Brillouin, densidad de estados.
- Ser capaces de dar una imagen sencilla de la estructura electr贸nica de un material dada su estructura cristalina y su composici贸n mediante un modelo de tight-binding.
- Comprender las distintas aproximaciones que son necesarias para el estudio mediante modelos anal铆ticos o computacionales de las propiedades de estructura electr贸nica de distintos s贸lidos cristalinos.
- Ser capaz de comprender un art铆culo cient铆fico actual en el que se describa una estructura electr贸nica de un material cristalino.
Resultados del aprendizaje:
En esta materia el alumno adquirir谩 y practicar谩 una serie de competencias b谩sicas, deseables en cualquier titulaci贸n b谩sica, y competencias espec铆ficas en el 谩mbito de la estructura electr贸nica de s贸lidos y sus posibles consecuencias en la tecnolog铆a.
Entre las competencias espec铆ficas destacar:
- Conocer y manejar los conceptos clave en Estructura Electr贸nica, como la densidad de estados, espacio rec铆proco, bandas de energ铆a.
- Resolver problemas sencillos relacionados con estos conceptos fundamentales. Comprender el concepto de hopping a vecinos cercanos y su relaci贸n con la estructura de bandas.
- Comprender la estructura electr贸nica b谩sica de algunos ejemplos de materiales concretos.
- Comprender las relaciones entre la estructura cristalina y la estructura electr贸nica.
- Comprender los resultados de un c谩lculo de estructura electr贸nica a trav茅s de modelos de tight-binding y de DFT.
- Comprender los distintos l铆mites en los que se puede analizar la estructura electr贸nica de un material: l铆mite i贸nico, l铆mite covalente y gas de electrones (enlace met谩lico).
1. Conceptos Previos.
a. F铆sica At贸mica. La tabla peri贸dica.
b. Mol茅culas diat贸micas. Electronegatividad.
c. Bond order. Bond energy.
d. Cadena lineal. Anillo. Sistemas infinitos.
e. Densidad de estados: total y local. Teorema de los momentos.
f. Celdas en 2D y 3D. Bandas. Bond order. Bond energy.
g. Tipos de enlaces en s贸lidos.
h. Gaps de energ铆a y metalicidad.
2. El gas de electrones. Teor铆a de los metales.
a. Distribuci贸n de Fermi-Dirac.
b. Densidad de estados.
c. Calor espec铆fico.
d. Conductividad el茅ctrica.
e. Conductividad t茅rmica.
f. Nearly-free electrons.
g. Screening.
h. Exchange. Teor铆a de Hartree-Fock.
i. Estructuras.
3. El enlace covalente.
a. Estructuras. Enlace direccional.
b. Enlace tetra茅drico. Orbitales h铆bridos.
c. Aproximaci贸n de tight-binding. Selecci贸n de los par谩metros de hopping.
d. Cuestiones relevantes de materiales.
4. El enlace i贸nico.
a. Electronegatividad. Origen del gap.
b. Teor铆a de Madelung.
c. Teor铆a del campo cristalino.
d. Estructuras y materiales.
5. Esquemas de c谩lculo.
a. Teor铆a del funcional de la densidad.
b. Funcionales de correlaci贸n-intercambio.
c. M茅todo LAPW.
d. Concepto de 鈥渁b initio鈥�: de la estructura a la estructura electr贸nica.
e. Ciclo autoconsistente. C贸digos.
f. Aplicaciones. Resultados e importancia.
6. T茅cnicas experimentales.
a. Espectroscop铆a: ARPES, XAS, PES.
b. Medir la superficie de Fermi: Shubnikov-de Haas, de Haas-van Alphen.
7. M谩s all谩 de la estructura de bandas.
a. Aislantes de Mott.
b. Modelo de Hubbard.
c. Localizaci贸n de Anderson.
d. Polarones.
8. Problemas actuales en estructura electr贸nica.
a. Journal clubs.
b. Topolog铆a.
c. Sistemas correlacionados.
d. Grafeno.
Bibliograf铆a b谩sica:
A.P. Sutton, Electronic Structure of Materials, Clarendon Press. Oxford (1993). (A70 373).
Bibliograf铆a complementaria:
R.G. Parr, W. Yang, Density Functional Theory, Clarendon Press. Oxford University Press (1989). (A20 106).
N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College (1976). (3 A70 7).
W.A. Harrison, Electronic Structure and the Properties of Solids: the Physics of the Chemical Bond, New York, Dover (1989). (A70 255).
W.A. Harrison, Elementary Electronic Structure, Singapore: World Scientific (1999). (3 A70 69).
R. Martin, Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods, Cambridge University Press (2004). (A70 447).
S.H. Simon, "The Oxford Solid State Basics", Oxford University Press (2013). (3 A70 116).
David J. Griffiths, "Introduction to Quantum Mechanics", 2nd Edition, Prentice Hall (2005). (3 A03 148).
G. Grosso, G. Parravicini, "Solid State Physics", 2nd Edition, Oxford University Press (2014). (3 A70 55).
COMPETENCIAS BASICAS
CB6 - Poseer y comprender el conocimiento que proporciona una base u oportunidad para ser original en el desarrollo y / o aplicaci贸n de ideas, a menudo en un contexto de investigaci贸n.
CB7 - Que los estudiantes sepan c贸mo aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad para resolver problemas en entornos nuevos o desconocidos dentro de contextos m谩s amplios (o multidisciplinarios) relacionados con su 谩rea de estudio.
CB8 - Que los estudiantes puedan integrar el conocimiento y enfrentarse a la complejidad de hacer juicios basados en informaci贸n que, al estar incompletos o limitados, incluye reflexiones sobre las responsabilidades 茅ticas y sociales relacionadas con la aplicaci贸n de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan c贸mo comunicar sus conclusiones y los 煤ltimos conocimientos y razones que los apoyan a audiencias especializadas y no especializadas de manera clara e inequ铆voca.
CB10 - Que los estudiantes tengan las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de una manera que tendr谩 que ser en gran parte autodirigido o aut贸nomo.
COMPETENCIAS GENERALES
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigaci贸n en equipos.
CG02 - Tener capacidad de an谩lisis y s铆ntesis.
CG03 - Adquiera la capacidad de escribir textos, art铆culos o informes cient铆ficos de acuerdo con los est谩ndares de publicaci贸n.
CG04 - Familiarizarse con las diferentes modalidades utilizadas para difundir los resultados y difundir el conocimiento en reuniones cient铆ficas.
CG05 - Aplicar los conocimientos para resolver problemas complejos.
COMPETENCIAS TRANSVERSALES
CT01 - Capacidad para interpretar textos, documentaci贸n, informes y art铆culos acad茅micos en ingl茅s, lenguaje cient铆fico por excelencia
CT02 - Desarrollar la capacidad de tomar decisiones responsables en situaciones complejas y / o responsables.
COMPETENCIAS ESPEC脥FICAS
CE08 - Adquirir un conocimiento en profundidad de la estructura de la materia en el r茅gimen de bajas energ铆as y su caracterizaci贸n.
CE09 - Dominar el conjunto de herramientas necesarias para que pueda analizar los diferentes estados en que puede presentarse la materia.
Las actividades a partir de las cuales se desarrollar谩 la docencia ser谩n de varios tipos: clases te贸ricas, seminarios (tanto de pizarra como utilizando los recursos computacionales disponibles), clases de problemas y clases de laboratorio (computaci贸n). La participaci贸n del alumno ser谩 esencial en las clases de seminario y problemas. Asimismo se pondr谩n a disposici贸n del alumno horas de tutor铆as para la discusi贸n individualizada de todas las dudas que surjan sobre el contenido de las materias
La asistencia a clase ser谩 obligatoria y la evaluaci贸n ser谩 continua y se realizar谩 a trav茅s de trabajos y presentaciones en clase relacionadas con el contenido de la asignatura. Estas podr谩n ser tanto revisiones de publicaciones sobre distintos aspectos de la Estructura Electr贸nica de S贸lidos, as铆 como la realizaci贸n de trabajos computacionales (c谩lculos de tipo tight-binding o DFT, aplicados a problemas sencillos).
Habr谩 tambi茅n un examen en la fecha programada por el decanato para aquellos alumnos que no superen la evaluaci贸n continua.
Para los casos de realizaci贸n fraudulenta de ejercicios o pruebas ser谩
de aplicaci贸n el recogido en la 鈥淣ormativa de evaluaci贸n del rendimiento
acad茅mico de los estudiantes y de revisi贸n de calificaciones鈥�.
Art铆culo 16. Realizaci贸n fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realizaci贸n fraudulenta de alg煤n ejercicio o prueba exigido en la
evaluaci贸n de una materia implicar谩 la calificaci贸n de suspenso en la
convocatoria correspondiente, con independencia del proceso
disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Se
considera fraudulenta, entre otras, la realizaci贸n de trabajos plagiados
u obtenidos de fuentes accesibles al p煤blico sin reelaboraci贸n o
reinterpretaci贸n y sin citas a los autores y de las fuentes.
Reparto de horas
Teor铆a Seminar. Pr谩cticas Tutor铆as Trabajo personal y otras act. Trabajo total del alumno
17 8 5 1 44 75
Repasar Estado S贸lido y Mec谩nica Cu谩ntica
Para los casos de realizaci贸n fraudulenta de ejercicios o pruebas ser谩 de aplicaci贸n el recogido en la 鈥淣ormativa de evaluaci贸n del rendimiento acad茅mico de los estudiantes y de revisi贸n de calificaciones鈥�.
Art铆culo 16. Realizaci贸n fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realizaci贸n fraudulenta de alg煤n ejercicio o prueba exigido en la evaluaci贸n de una materia implicar谩 la calificaci贸n de suspenso en la convocatoria correspondiente, con independencia del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Se considera fraudulenta, entre otras, la realizaci贸n de trabajos plagiados u obtenidos de fuentes accesibles al p煤blico sin reelaboraci贸n o reinterpretaci贸n y sin citas a los autores y de las fuentes.
Victor Pardo Castro
Coordinador/a- Departamento
- F铆sica Aplicada
- 脕谤别补
- Electromagnetismo
- 颁补迟别驳辞谤铆补
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Inform谩tica - Planta 0 |
| 惭颈茅谤肠辞濒别蝉 | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Inform谩tica - Planta 0 |
| Jueves | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Inform谩tica - Planta 0 |
| Viernes | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Inform谩tica - Planta 0 |
| 27.05.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Inform谩tica - Planta 0 |
| 25.06.2025 12:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Inform谩tica - Planta 0 |