Las guías prácticas proponen un recorrido para comprender de dónde surgen las propiedades de los sólidos. En los dos primeros bloques se estudiarán la organización y las vibraciones de los átomos, la estructura de bandas y las respuestas eléctricas y magnéticas. El tercer bloque permitirá elegir un tema de interés y profundizar en él con las herramientas adquiridas durante el curso.
La evaluación tendrá dos instancias: un único parcial sobre los bloques 1 y 2, y un trabajo de investigación sobre uno de los temas avanzados, desarrollado con acompañamiento docente y presentado al finalizar el curso.
Primer bloque: estructura cristalina
En el primer bloque se estudiará cómo se organizan los átomos en un cristal y cómo se describe su periodicidad en los espacios directo y recíproco. Los modelos de cohesión y de dinámica de redes permitirán analizar el equilibrio y las vibraciones colectivas. Su cuantización introducirá los fonones, cuya dispersión y densidad de estados se relacionarán con las propiedades térmicas. Los defectos puntuales se abordarán como una extensión de este recorrido.
- Guía 1 — Estructuras cristalinas [pdf]
- Guía 2 — Espacio recíproco [pdf]
- Guía 3 — Cohesión, dinámica de redes y defectos [pdf]
- Guía 4 — Fonones y propiedades térmicas [pdf]
Segundo bloque: estructura electrónica
En el segundo bloque se partirá del gas de electrones libres y se compararán las aproximaciones de electrones casi libres y de enlaces fuertes para construir e interpretar la estructura de bandas. La densidad de estados y el llenado electrónico permitirán discutir el comportamiento metálico o aislante. A partir de las bandas se estudiarán el movimiento de los portadores y el transporte eléctrico. El bloque se completará con las respuestas magnéticas de momentos localizados y electrones itinerantes.
- Guía 5 — Electrones libres [pdf]
- Guía 6 — Teoría de bandas I: electrones casi libres [pdf]
- Guía 7 — Teoría de bandas II: enlaces fuertes [pdf]
- Guía 8 — Transporte electrónico [pdf]
- Guía 9 — Magnetismo localizado e itinerante [pdf]
Tercer bloque: temas avanzados
El tercer bloque propone profundizar en sistemas de muchos cuerpos con interacción, superconductividad o semiconductores, utilizando los conceptos y modelos del recorrido común. Las guías electivas orientarán el estudio del tema elegido y servirán como punto de partida para el trabajo de investigación. La guía auxiliar de segunda cuantización aportará las herramientas necesarias para abordar los sistemas de muchos cuerpos y el tratamiento microscópico de la superconductividad.
- Guía auxiliar 1 — Segunda cuantización
- Guía electiva 1 — Sistemas de muchos cuerpos con interacción
- Guía electiva 2 — Superconductividad
- Guía electiva 3 — Semiconductores