Programa-solidos

SEMINARIO DE FÍSICA DEL SÓLIDO

Mecánica Estadística.

1 - Teoría de Drude de los metales.

2 - Teoría de Sommerfeld de los metales.

3 - Propiedades de estructuras periódicas. Redes directas y recíprocas. Celdas de Bravais y de Wigner-Seitz.

4 - Fonones: repaso de la aproximación armónica: modos normales para una red unidimensional monoatómica, y con una base: rama acústica y óptica. Extensión a tres dimensiones. Conección con la teoría de la elasticidad. Teoría cuántica del cristal armónico: repaso de los modelos de Einstein y Debye. Densidad de modos normales. Medida de las relaciones de dispersión. Efectos anarmónicos en cristales.

5 - Movimiento de electrones en potenciales periódicos. Teoría de bandas. Teorema de Bloch. Zonas de Brillouin. Electrones en potenciales periódicos débiles. Aproximación de ondas planas. Difracción de electrones de valencia. Superficie de Fermi. Estructura de bandas de los niveles electrónicos en sólidos; representación en esquemas reducido, extendido y periódico. Clasificación de sólidos en conductores, semiconductores y aisladores.

6 - Método de ligadura fuerte (‘Tight binding’).

7 - Diamagnetismo y Paramagnetismo: Diamagnetismo de Larmor; reglas de Hund; paramagnetismo de Van-Vleck. Ley de Curie para átomos libres y dentro de un cristal. Repaso de Paramagnetismo de Pauli, y diamagnetismo de electrones de conducción. Interacción Magnética: origen electrostático y energía de intercambio. Quiebre de la aproximación de electron independiente. Hamiltonianos de Spin. Orden Magnético: tipos de orden y observación de la estructura magnética.  Teoría de campo medio. Ferromagnetismo; interacción Spin-Órbita y anisotropía magnética; dominios e histéresis.

8 - Dinámica de los electrones

a) Teoría semi-clásica de la conducción en metales.

b) Ecuación del movimiento en la representación de Wannier. Hamiltoniano equivalente: niveles de impurezas; semiconductores extrínsecos. Mecánica Estadística de los portadores en semiconductores. El diodo y otros dispositivos electrónicos.

9 - Más allá de la aproximación de electrones independientes: correlación, apantallamiento. Introducción a la Teoría de líquido de Fermi.

1. N. W. Ashcroft & N. D. Mermin: “Solid State Physics”. Holt, Rinehart & Winston, Philadelphia (1976)

2. J. Callaway: “Quantum Theory of Solid State”. Academic Press, New York (1974).

3. A. S. Davidov: “Teoría de Sólidos”. Mir, Moscú (1981).

4. C. Kittel: “Introduction to Solid State Physics”. John Wiley, New York, 4th Edition (1971).

5. C. Kittel: “Quantum Theory of Solids”. John Wiley, New York (1963).

6. R. E. Peierls: “Quantum Theory of Solids”. Clarendon Press, Oxford (1965).

7. J. M. Ziman: “Principles of the Theory of Solids”. Cambridge University Press, 2nd edition (1972).

8. J. M. Ziman: “Electrons and Phonons”. Clarendon Press, Oxford (1960).