FISICA DEL ESTADO SOLIDO II

FISICA DEL ESTADO SOLIDO II

GRADO EN FISICA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:38)
Código
100845
Plan
ECTS
4.50
Carácter
OPTATIVA
Curso
4
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
FÍSICA DE LA MATERIA CONDENSADA
Departamento
Física Aplicada
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
Carlos Hernández García
Grupo/s
sin nombre
Departamento
Física Aplicada
Área
Óptica
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Edificio Trilingüe. Primera planta. T2312
Horario de tutorías

Concertar cita previa por correo electrónico

URL Web
-
E-mail
carloshergar@usal.es
Teléfono
923 294500, Ext. 1337
Profesor
Marcelino Zazo Rodríguez
Grupo/s
sin nombre
Departamento
Física Aplicada
Área
Electromagnetismo
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Segunda planta. Despacho nº 6 T3307 (Trilingüe)
Horario de tutorías

Concertar cita previa por correo electrónico

URL Web
-
E-mail
marcel@usal.es
Teléfono
923 29 44 36 Ext: 6323

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Es una asignatura que forma parte del módulo Física del Estado Sólido que  a su vez está compuesto por 2 asignaturas.

Papel de la asignatura.

Es una asignatura optativa dentro del Grado en Física

Perfil profesional.

Esta asignatura permite obtener un conocimiento global de la Física del Estado Sólido y abre una puerta a la ciencia y tecnología más actual en Física de la Materia Condensada, Óptica y Electromagnetismo.

3. Recomendaciones previas

ASIGNATURAS QUE CONTINÚAN EL TEMARIO

ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA CURSAR SIMULTANEAMENTE:

o Todas las obligatorias de cuarto

ASIGNATURAS QUE SE RECOMIENDA HABER CURSADO PREVIAMENTE:

o Todas las de primero, segundo y tercero

4. Objetivo de la asignatura

  • Indíquense los resultados de aprendizaje que se pretenden alcanzar.

  • Aprender a utilizar los métodos de cálculo de estructura de bandas.
  • Saber diseñar programas para el cálculo de la energía de los estados electrónicos
  • Aprender a deducir propiedades de materiales a partir de planteamientos energéticos.
  • Aprender a relacionar parámetros ópticos con la respuesta lineal de un material
  • Aprender a relacionar propiedades ópticas (reflexión, absorción, etc …) con las características del material
  • Aprender a caracterizar las propiedades óptica de un material en diferentes rangos de frecuencias
  • Conocer científica y profundamente las propiedades dieléctricas no lineales de materiales y sus aplicaciones
  • Aprender a discriminar los comportamientos magnéticos de materiales.
  • Aprender a relacionar las propiedades magnéticas de materiales con las parámetros y observables microscópicos y quánticos
  • Aprender la relación física entre propiedades magnéticas y de simetría cristalina en materiales cristalinos
  • Conocer los distintos tipos de magnetismo ordenado.
  • Aprender las teorías que justifican el magnetismo ordenado
  • Aprender a relacionar el magnetismo ordenado con sutilezas cuánticas many-body
  • Conocer las propiedades de los materiales superconductores
  • Conocer las teorías que justifican la superconductividad
  • Aprender que la superconductividad es un fenómeno corporativo quántico
  • Llevar a cabo una ligera excursión (científica) y realizar una breve introducción al prólogo de la teoría B.C.S.  sobre la superconductividad
  • Estudiar y conocer fenómenos en superconductores debidos a los efectos corporativos quánticos
  • Llevar a cabo una inmersión inicial en el apasionante campo de los superconductores de temperatura alta.

5. Contenidos

Teoría.

 

TEMAS

 

SECCIONES

 

TEÓRICOS.

 

 

1. ESTADOS ELECTRÓNICOS EN

CRISTALES.

 

 

  • Método tight-binding.
  • Método pseudopotencial.
  • Aplicaciones de dichos métodos.

 

2. PROPIEDADES DIELÉCTRICAS

  • Respuesta dieléctrica
  • Propiedades ópticas de semiconductores
  • Propiedades ópticas de sólidos iónicos
  • Propiedades ópticas de metales
  • Propiedades dieléctricas no lineales.

 

3. PROPIEDADES MAGNÉTICAS

  • Diamagnetismo y paramagnetismo en sistemas con electrones ligados.
  • Efecto de campo cristalino.
  • Diamagnetismo y paramagnetismo de electrones libres.
  • Magnetismo ordenado.

 

4. SUPERCONDUCTIVIDAD 

  • Introducción.
  • Propiedades de los superconductores.
  • Teorías fenomenológicas.
  • Teoría B.C.S.
  • Efectos túnel en superconductores
  • Superconductores de temperaturas altas

Práctica.

Resolución de problemas relativos a cada unos de los temas  precedentes.

Desarrollo y entrega de problemas propuestos por el profesor.

Prácticas electromagnetismo.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CB-1: Demostrar poseer y comprender conocimientos en el área de la Física a partir de la base de la educación secundaria general, a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia en el estudio de la Física.

CB-2: Saber aplicar los conocimientos físicos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro del área de la Física.

CB-3: Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes, dentro del área de la Física, para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CB-4: Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones del ámbito del área de la Física a un público tanto especializado como no especializado.

CB-5: Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores en Física con un alto grado de autonomía.

CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.

CE-2: Haberse familiarizado con las áreas más importantes de la Física, no sólo a través de su importancia intrínseca, sino por la relevancia esperada en un futuro para la Física y sus aplicaciones, familiaridad con los enfoques que abarcan muchas áreas en Física.

CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas de particular interés.

CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los ordenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

CE-5: Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados.

CE-6: Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía en Física y otra bibliografía técnica, así como cualquier fuente de información relevante para trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos.

CE-7: Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo del mismo; el graduado debería ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable; pensamiento crítico para construir modelos físicos.

CE-8: Ser capaz de trabajar en un grupo interdisciplinario, de presentar mediante medios escritos y orales su propia investigación o resultados de búsqueda bibliográficos tanto a profesionales como a público en general.

CE-9: Haberse familiarizado con los modelos experimentales más importantes, además ser capaces de realizar experimentos de forma independiente, así como describir, analizar y evaluar críticamente los datos experimentales.

CE-10: Adquirir una comprensión de la naturaleza de la investigación en Física, de las formas en que se lleva a cabo, y de cómo la investigación en Física es aplicable a muchos campos diferentes al de la Física, por ejemplo la ingeniería; habilidad para diseñar procedimientos experimentales y teóricos para: (i) resolver los problemas corrientes en la investigación académica o industrial; (ii) mejorar los resultados existentes.

CE-11: Capacitar para el desarrollo de actividades de promoción y desarrollo de la innovación científica y tecnológica y actividades profesionales en el marco de tecnologías avanzadas.

Específicas.

CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.

CE-2: Haberse familiarizado con las áreas más importantes de la Física, no sólo a través de su importancia intrínseca, sino por la relevancia esperada en un futuro para la Física y sus aplicaciones, familiaridad con los enfoques que abarcan muchas áreas en Física.

CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas de particular interés.

CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los ordenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

CE-5: Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados.

CE-6: Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía en Física y otra bibliografía técnica, así como cualquier fuente de información relevante para trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos.

CE-7: Ser capaz de identificar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo del mismo; el graduado debería ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable; pensamiento crítico para construir modelos físicos.

CE-8: Ser capaz de trabajar en un grupo interdisciplinario, de presentar mediante medios escritos y orales su propia investigación o resultados de búsqueda bibliográficos tanto a profesionales como a público en general.

CE-9: Haberse familiarizado con los modelos experimentales más importantes, además ser capaces de realizar experimentos de forma independiente, así como describir, analizar y evaluar críticamente los datos experimentales.

CE-10: Adquirir una comprensión de la naturaleza de la investigación en Física, de las formas en que se lleva a cabo, y de cómo la investigación en Física es aplicable a muchos campos diferentes al de la Física, por ejemplo la ingeniería; habilidad para diseñar procedimientos experimentales y teóricos para: (i) resolver los problemas corrientes en la investigación académica o industrial; (ii) mejorar los resultados existentes.

CE-11: Capacitar para el desarrollo de actividades de promoción y desarrollo de la innovación científica y tecnológica y actividades profesionales en el marco de tecnologías avanzadas.

7. Metodologías

 

METODOLOGÍA

 

DESCRIPCIÓN

 

Clases de teoría

 

Mediante clases magistrales se desarrollarán los contenidos teóricos de la asignatura

Clases de resolución de problemas

 

En las clases prácticas se irán resolviendo los problemas planteados y para ello se les entregará a los estudiantes una colección de enunciados.

Exposición de problemas

 

Los estudiantes participaran activamente en clase mediante la exposición de problemas y la discusión en grupo. El estudiante deberá exponer problemas propuestos, para cuya preparación contará con el apoyo del profesor en el horario de tutorías. En esta actividad los estudiantes podrán compartir con sus compañeros y con el profesor las dudas que encuentren.

Entrega de trabajos

Cada estudiante resolverá y entregará al profesor ejercicios de forma individualizada para mejorar su formación. Los ejercicios entregados por el profesor serán corregidos y calificados por éste, realizando los comentarios y sugerencias que considere oportunos para que el estudiante pueda alcanzar los objetivos y competencias ligados a esta asignatura.

Tutorías

Los profesores están disponibles en los horarios establecidos para atender de forma individualizada las dudas de los estudiantes. Además estos podrán utilizar la plataforma "Studium" para poner en común sus dudas, en la que se fomentará la discusión entre los estudiantes para aclarar estas cuestiones.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

TÍTULO

AUTOR

EDICIÓN

LUGAR DE PUBLICACIÓN

TIPO DE RECURSO

SIGNATURA

Elementary Electronic

Structure

Condensed Matter Physics

HARRISON,

W.

MARDER, M. P.

 

 

 

WOLRD

SCIENTIFIC

 

WILEY

 

Libro

 

 

Libro

AZ/PO/538.9 HARR ele

AZ/PO/538.9 MAR  con

Solid State Physics

GROSSO, G.

PARRAVI-

CINI, G. P.

 

 

 

ACADEMIC

PRESS

 

 

Libro

AZ/PO/538.9 GRO  sol

The Physics and Chemistry of Solids

ELLIOT, S.

 

 

WILEY

 

Libro

AZ/P1/544.22 ELL  phy

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

El estudiante encontrará otro material relacionado con la asignatura (programa, transparencias, cuestiones, problemas, preguntas de autoevaluación, tareas, fotocopias, vídeos, etc.) en la plataforma "Studium".

10. Evaluación

Consideraciones generales.

La evaluación de las competencias de la materia se basará principalmente en el trabajo continuado, controlado periódicamente con diferentes instrumentos de evaluación, y conjuntamente con una prueba escrita final.

Criterios de evaluación.

La evaluación valorará la adquisición de las competencias de carácter teórico y práctico que se comprobará tanto por actividades de evaluación continua como por una prueba escrita final.

Instrumentos de evaluación.

Se utilizarán los siguientes:

  • Ejercicios entregados y/o expuestos por los estudiantes: Se evaluará, críticamente, bajo criterios estrictamente científicos la entrega de ejercicios, memoria de prácticas y trabajos propuestos por el profesor a lo largo del curso, así como la exposición y debate de los mismos en clase. Se valorará muy negativamente los fraudes (copia acrítica de compañeros o de otros medios, por ejemplo Wikipedia). Constituirán un 30% de la nota total de la asignatura

 

  • Prueba escrita final: Los profesores encargados de la asignatura establecerán, de acuerdo con la marcha de la explicación de la asignatura y trabajo sobre la misma, una prueba de teoría y otra de problemas. Cada parte se valorará sobre 10 puntos, se hará la media entre ambas partes, penalizando ponderadamente medias “escandalosas” (p. ej. 1 y 9 no producirá un 5). Dicha media contabilizará como un 70% de la nota final. Para poder superar la asignatura se requiere que la calificación obtenida en esta prueba supere el 30% de la nota máxima de la prueba.

Recomendaciones para la evaluación.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación activa en todas las actividades programadas.

Recomendaciones para la recuperación.

Se establecerá un procedimiento para la recuperación de la parte de evaluación continua y se realizará una prueba escrita de recuperación, aplicando estrictos criterios científicos para su calificación.

11. Organización docente semanal