GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA

Transcripción

1 GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA G57 - Física Cuántica y Estructura de la Materia III: Física del Estado Sólido Doble Grado en Física y Matemáticas Obligatoria. Curso Grado en Física Obligatoria. Curso Curso Académico

2 . DATOS IDENTIFICATIVOS Título/s Centro Módulo / materia Doble Grado en Física y Matemáticas Grado en Física ASIGNATURAS DE TERCER CURSO OBLIGATORIAS MATERIA FÍSICA CUÁNTICA Y ESTRUCTURA DE LA MATERIA MÓDULO CENTRAL Tipología y Curso Código y denominación G57 - Física Cuántica y Estructura de la Materia III: Física del Estado Sólido Créditos ECTS 6 Cuatrimestre Cuatrimestral (2) Obligatoria. Curso Obligatoria. Curso Web Idioma de impartición Español Forma de impartición Presencial Departamento Profesor responsable Número despacho Otros profesores DPTO. CIENCIAS DE LA TIERRA Y FISICA DE LA MATERIA CONDENSADA JOSE ANTONIO ARAMBURU-ZABALA HIGUERA antonio.aramburu@unican.es. Planta: + 2. DESPACHO PROFESORES (202) MIGUEL MORENO MAS 2. CONOCIMIENTOS PREVIOS Fisica cuantica I y II. Mecánica clásica. Termodinamica 2

3 . COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ESPECÍFICAS DEL PLAN DE ESTUDIOS TRABAJADAS Competencias Genéricas (Conocimiento): que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. (Aplicación): que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. (Análisis): que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. Competencias Específicas (Conocimiento): conocer y comprender los fenómenos físicos, las teorías, leyes y modelos que los rigen, incluyendo su dominio de aplicación y su formulación en lenguaje matemático. (Aplicación): saber utilizar los métodos matemáticos, analíticos y numéricos básicos, para la descripción del mundo físico, incluyendo en particular la elaboración de teorías y modelos y el planteamiento de medidas experimentales. (Análisis): Entender el papel del método científico en la discusión de teorías y modelos, y ser capaz de plantear y realizar un experimento específico, analizando los resultados del mismo con la precisión requerida. (Aprendizaje): saber acceder a la información necesaria para abordar un trabajo o estudio utilizando las fuentes adecuadas, incluyendo literatura científico-técnica en inglés, y otros recursos on-line. Planificar y documentar adecuadamente esta tarea. (Iniciativa): ser capaz de trabajar de modo autónomo, mostrando iniciativa propia y sabiendo organizarse para cumplir los plazos marcados. Aprender a trabajar en equipo, contribuyendo constructivamente y asumiendo responsabilidades y liderazgo. Nivel Nivel 2 2. RESULTADOS DE APRENDIZAJE - Comprender el origen microscópico de las propiedades físicas que presentan los materiales solidos. Principios que regulan la existencia de las diversas fases en función de la temperatura y la presión. Excitaciones vibracionales: influencia de la estructura del sólido. Calor específico: origen de las leyes universales. Bandas electrónicas: origen. Excitaciones electrónicas: condiciones para la existencia de un metal, un semiconductor o un aislante. Origen microscópico de la resistividad en metales y semiconductores. Dinámica de electrones bajo campos eléctricos y magnéticos: modelo semiclásico. Semiconductores: fundamentos y aplicaciones (unión p-n, transistor, células solares,...). Propiedades magnéticas de iones en redes cristalinas. Ordenamiento magnético. 4. OBJETIVOS Principios generales de la Física que determinan la estabilidad de las distintas fases. Origen microscópico de las propiedades elásticas y de la velocidad del sonido. Origen de la diferencia entre las ondas longitudinales y las transversales. Relación entre las propiedades mecánicas y térmicas: origen microscópico del calor específico. Comportamientos universales del calor específico en los sólidos cristalinos. Influencia de las excitaciones electrónicas en el calor específico de los metales. Niveles electrónicos en los sólidos cristalinos: origen microscópico del gap y de la masa eficaz. Condiciones microscópicas para la existencia de metales, aislantes o semiconductores. Ley de acción de masas en semiconductores. Origen microscópico de la resistividad en metales y semiconductores. Campos eléctricos en las interfases: fundamentos de la unión p-n. Origen microscópico de las propiedades magnéticas de iones en redes cristalinas y de la ordenación magnética.

4 5. MODALIDADES ORGANIZATIVAS Y MÉTODOS DOCENTES ACTIVIDADES ACTIVIDADES PRESENCIALES HORAS DE LA ASIGNATURA HORAS DE CLASE (A) - Teoría (TE) - Prácticas en Aula (PA) - Prácticas de Laboratorio (PL) - Horas Clínicas (CL) Subtotal horas de clase ACTIVIDADES DE SEGUIMIENTO (B) - Tutorías (TU) - Evaluación (EV) Subtotal actividades de seguimiento Total actividades presenciales (A+B) Trabajo en grupo (TG) Trabajo autónomo (TA) Tutorías No Presenciales (TU-NP) ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Evaluación No Presencial (EV-NP) Total actividades no presenciales HORAS TOTALES

5 6. ORGANIZACIÓN DOCENTE CONTENIDOS TE PA PL CL TU EV TG TA Descripción microscópica de sólidos, líquidos y 2,00 2,00,00, gases.estabilidad de las distintas fases.ejemplos 2 Excitaciones. Propiedades elasticas :Vision microscopica,00,00,00 4, Origen microscópico de la velocidad del sonido.cadena 4,00 4,00,00 8, lineal diatómica.ondas longitudinales y transversales. 4 Calor específico de los sólidos cristalinos:comportamientos,00,00,00 5, universales 5 Propiedades electrónicas de sólidos 8,00,00 25, Dinámica de electrones bajo campos externos 8,00 5,00 2,00 5, Propiedades magnéticas de la materia 6,00,00, Exámen parcial. Temas -4 2, Examen Parcial. Tema 5 2, Examen Parcial. Temas 6-7 2, Exámen final 4, TU- NP EV- NP Semana TOTAL DE HORAS 6,00 24,00 7 Esta organización tiene carácter orientativo TE PA PL CL TU EV TG TA TU-NP EV-NP Horas de teoría Horas de prácticas en aula Horas de prácticas de laboratorio Horas Clínicas Horas de tutoría Horas de evaluación Horas de trabajo en grupo Horas de trabajo autónomo Tutorías No Presenciales Evaluación No Presencial 5

6 7. MÉTODOS DE LA EVALUACIÓN Descripción Tipología Eval. Final Recuper. Exámen parcial temas -4 Examen escrito No Sí,00 % 4,00 2 h Semana 5 Recuperable en Junio y Septiembre Si se aprueba se elimina la materia para el examen de Junio, pero no para Septiembre. Examen parcial tema 5 Examen escrito No Sí 4,00 4,00 2 h Semana Junio y Septiembre Si se aprueba se elimina la materia para el examen de Junio, pero no para Septiembre. Examen Parcial temas 6-7 Examen escrito No Sí,00 4,00 2 horas semana 5 Junio y Septiembre Si se aprueba se elimina la materia para el examen de Junio, pero no para Septiembre. Examen de Junio Examen escrito Sí Sí 4 horas Al finalizar el cuatrimestre Recuperable en Septiembre Examen final de Junio. Se guardan los parciales aprobados. Examen de Septiembre Examen escrito Sí No 4 horas Septiembre Sobre toda la temática. No se guardan los parciales aprobados. TOTAL Examen de Junio: sobre la materia no aprobada en los parciales. Examen de Septiembre: sobre toda la asignatura. para alumnos a tiempo parcial 0 6

7 8. BIBLIOGRAFÍA Y MATERIALES DIDÁCTICOS BÁSICA N. W. Ashcroft, N. D. Mermin, Solid State Physics (Holt, Rhinehart and Winston, 976). C. Kittel. Introducción a la Física del Estado Sólido (Reverté, 99). H. Ibach, H. Luth. Solid State Physics, an Introduction to Theory and Experiment (Springer-Verlag, 995) Complementaria S. H. Simon. The Oxford Solid State Basics (Oxford, 20). M. T. Dove, Structure and Dynamics. An Atomic View of Materials (Oxford U.P., 200). H. M. Rosenberg, El Estado Sólido (Alianza Editorial, 99). S. Blundell. Magnetism in Condensed Matter (Oxford, 200). 9. SOFTWARE PROGRAMA / APLICACIÓN CENTRO PLANTA SALA HORARIO 0. COMPETENCIAS LINGÜÍSTICAS þ Comprensión escrita Comprensión oral Expresión escrita Expresión oral Asignatura íntegramente desarrollada en inglés 7