Objetivos

Por qué algunos materiales conducen la electricidad y otros no? Qué son las bandas electrónicas de energía? Qué son los semiconductores, y cómo puedo utilizarlos para fabricar un transistor, o un gas de electrones en dos dimensiones? Por qué algunos compuestos se ordenan magnéticamente, mientras que otros --superconductores-- pueden transportar corrientes eléctricas enormes sin disipar energía? Cómo puedo utilizar un haz de partículas (ej., fotones o neutrones) para aprender sobre la estructura de un cristal, o sobre la naturaleza de otras partículas que lo pueblan (ej., fonones, magnones, etc.)? Qué es el efecto Hall cuántico?

Estas son algunas de las preguntas que intentaremos contestar durante el desarrollo de la materia. Históricamente la física del sólido ha sido el laboratorio de pruebas de la mecánica cuántica. Si hacemos un breve repaso mental sobre temas vistos previamente --qué hacía que fueran tan distintas la susceptibilidad magnética de un metal y la de un aislante? por qué los grados de vibración de un sólido se pueden describir como un gas de bosones?-- ganaremos alguna perspectiva sobre esta materia unificadora, que combina partes iguales de dos disciplinas muy atractivas: mecánica cuántica y mecánica estadística.

La Física del Sólido es una de las subáreas más grandes dentro de una de las áreas de la Física que reune al mayor número de investigadores: la Física de la Materia Condensada. Existen afortunadamente varios libros de Física del Sólido adecuados para este curso, que tratan con distinta profundidad o amplitud cada uno de los temas. Durante la cursada seguiremos el índice del libro de S. Simon ("The Oxford Solid State Basics"), enriqueciendo algunos temas mediante otros libros clásicos (fundamentalmente, Ashcroft y Mermin, y Hook y Hall.)