Este documento presenta la información sobre un curso de Física del Estado Sólido impartido por el Dr. Aldo Humberto Romero en CINVESTAV Querétaro entre abril y julio de 2011. Se detallan los temas que se cubrirán en el curso como estructura cristalina, fonones, propiedades térmicas y eléctricas de los sólidos, teoría de electrones libres, estructura de bandas, propiedades ópticas y magnéticas. También se proporciona información sobre la evaluación, fe
Guia de estudio obj#2 QUÍMICA, 3er año A, B, C, D y E. prof GINETT MENDOZAArusmeryMendoza
La siguiente guia de estudio contiene todo el objetivo #2 y ACTIVIDAD, del area de QUIMICA, "ELEMENTOS QUIMICOS", para los estudiantes de 3er año A, B, C, D y E. con la prof GINETT MENDOZA
Guia de estudio obj#2 QUÍMICA, 3er año A, B, C, D y E. prof GINETT MENDOZAArusmeryMendoza
La siguiente guia de estudio contiene todo el objetivo #2 y ACTIVIDAD, del area de QUIMICA, "ELEMENTOS QUIMICOS", para los estudiantes de 3er año A, B, C, D y E. con la prof GINETT MENDOZA
Elementos y compuestos a nuestro alrededorMaryCarmenC2
"Elementos y compuestos a nuestro alrededor" es un tema de la asignatura Química 1 del Nivel Medio Superior de la UANL.
Elaboró:
M.C. Carmen Cárdenas, QFB
Docente UANL
La noticia de tener un hijo, tal vez, despertó muchas emociones y sentimientos en ustedes y en la familia. Si es su primer bebé, quizá se sientan nerviosos o tengan algunas dudas de cómo darle lo mejor.
Ser mamá y papá requiere de paciencia, responsabilidad y sobre todo de mucho amor. La llegada de un bebé a casa es motivo de alegría y satisfacción. Conforme pasen los días verán cómo su hijo crece y descubre poco a poco nuevas cosas a su lado y a las personas que lo rodean.
Elementos y compuestos a nuestro alrededorMaryCarmenC2
"Elementos y compuestos a nuestro alrededor" es un tema de la asignatura Química 1 del Nivel Medio Superior de la UANL.
Elaboró:
M.C. Carmen Cárdenas, QFB
Docente UANL
La noticia de tener un hijo, tal vez, despertó muchas emociones y sentimientos en ustedes y en la familia. Si es su primer bebé, quizá se sientan nerviosos o tengan algunas dudas de cómo darle lo mejor.
Ser mamá y papá requiere de paciencia, responsabilidad y sobre todo de mucho amor. La llegada de un bebé a casa es motivo de alegría y satisfacción. Conforme pasen los días verán cómo su hijo crece y descubre poco a poco nuevas cosas a su lado y a las personas que lo rodean.
The paper examines the antecedents of intentions to quit, job search, and actual job switches during a five-year follow-up period. We use a representative random sample of all Finnish employees (N = 2800). The data both contain information on intentions to quit and on-the-job search from a cross-section survey and records employees’ actual job switches from longitudinal register data that can be linked to the survey. Specifically, we study the contribution of adverse working conditions (harms, hazards, uncertainty, physically and mentally heavy work), work organization (promotion prospects, discrimination, supervisor support) and ease-of-movement factors (mental health, wage level, regional unemployment). According to the estimates, adverse working conditions, poor promotions prospects, discrimination, poor supervisor support and mental health symptoms are positively related to unwillingly staying in a job, since these variables increase the probability of turnover intentions or job search but not actual job switches.
Presentation on Managing climate risk through ecosystem-based adaptation – linking urban and rural development planning, by Alexis Robert and Anna Drutschinin from Secretariat OECD
2019 Año Internacional de la tabla periodicaJoaquin Luceno
En nuestro centro conmemoramos el año internacional de la tabla periódica realizando una pequeña exposición sobre la misma. Aquí se muestra un pequeño recorrido por los contenidos más relevantes para nosotros.
1. Física del Estado Sólido
Dr. Aldo Humberto Romero
CINVESTAV, Unidad Queretaro
e-mail: aromero@qro.cinvestav.mx
AHRC Abril-Julio 2011
2. Evaluación
Asistente: Jose Alonso Lopez, jlopez@qro.cinvestav.mx
Tareas:
25 % de la Nota.
Examenes:
50% de la Nota.
1.
2.
Lunes 6 de Junio (sin mi presencia)
Jueves 14 de Julio
Proyecto (a definir la proxima semana).
25% de la Nota.
Oficina: Ma/Ju 11:00 am – 12:30 pm (a menos se discuta en
clase)
AHRC Abril-Julio 2011
3. Algunos Referencias
• Introducción a la Física del Estado Sólido , Charles Kittel.
• Solid state physics , N.W. Ashcroft, N.W. Mermin.
• Física del Estado Sólido , H.E. Hall.
• Física de los Sólidos , Frederick C. Brown.
• Solid-state physics: an introduction to principles of materials
sciences , Herald Ibach.
• Problems in solid state physics , ed. Goldsmid.
• Solid-state physics: introduction to the theory , J.D. Patterson,
B.C. Bailey (2007).
Otros… el Zeeman, Galperin, Grosso y Pastorini Parravicini
AHRC Abril-Julio 2011
4. Qué es Física del Estado
Sólido?
www.webelements.co
m
AHRC Abril-Julio 2011
5. Estados de la Materia
Gases
Átomos o móleculas no enlazadas,
ningún orden
Líquidos
enlaces débiles, orden de corto alcance
SOLIDOS
Enlaces fuertes, orden de largo alcance
(cristales), de mediano para vidrios y
de corto para amorfos
AHRC Abril-Julio 2011
6. Tipos de sólidos
- Se diferencian dos tipos de sólidos: cristalinos y amorfos.
- Los sólidos cristalinos adoptan formas geométricas regulares en posiciones
fijas en el espacio, alrededor de las cuales, los únicos movimientos son
vibracionales.
- Los sólidos amorfos carecen de esta regularidad en gran extensión, por estar
constituidos por macromoléculas que encuentran dificultad para acomodarse
en posiciones fijas.
sólidos cristalinos
AHRC Abril-Julio 2011
sólidos amorfos
cristales líquidos
7. Sólidos cristalinos
Cuasi cristales
Es costumbre restringir la Física del Estado Sólido al estudio
de los sólidos cristalinos (los sólidos más comunes).
El término Física de la Materia Condensada se utiliza hoy en día
para incluir el estudio de gases densos, líquidos, cristales,
plásticos, cerámicos, sólidos amorfos, materiales orgánicos y
biológicos, materiales compuestos (composite).
AHRC Abril-Julio 2011
8. Por qué es importante el estudio de los sólidos?
Los elementos son
generalmente sólidos a
temperatura ambiente
AHRC Abril-Julio 2011
9. Tecnología
Uso y entendimiento
de los materiales
• Edad de Piedra:
Se utilizan materiales naturales: piedra,
madera, barro, piel, etc
• Edad de Bronce:
El bronce es una aleación cobre +
< 25% de estaño + otros elementos.
• Edad de Hierro:
El uso del hierro y del acero (Fe + C)
• Edad moderna:
cerámicos, semiconductores, polímeros, etc.
AHRC Abril-Julio 2011
10. Propiedades
Propiedades son las maneras que el material responde al ambiente y a
fuerzas externas.
Propiedades Estructurales: respuesta a las presiones que se ejercen
sobre una estructura.
- ¿Qué causa la cohesión notable observada en la materia sólida?
- Muchos sólidos exhiben regularidades y correlaciones espaciales en
grande escala, con espaciamiento inter-atómicos y simetrías
regulares. ¿Qué causa esto?
AHRC Abril-Julio 2011
11. Propiedades Mecánicas:
respuesta a fuerzas mecánicas, presiones, etc
- ¿Por qué algunos sólidos se deforman fácilmente bajo una
tensión aplicada y después vuelven a su condición original
cuando se quita la tensión?
- ¿Por qué otros sólidos se rompen bajo las mismas condiciones?
¿Qué determina la velocidad de las ondas elásticas en los sólidos?
AHRC Abril-Julio 2011
12. Propiedades Eléctricas:
respuesta a campos eléctricos;
conductividad, resistencia, etc.
- ¿Por qué son algunos sólidos son buenos conductores de la
electricidad y otros no?
- ¿Qué hace que la resistencia de ciertos sólidos desaparezcan
bajo ciertas condiciones de modo que se convierta en
superconductores?
AHRC Abril-Julio 2011
13. Propiedades magnéticas:
respuesta a campos magnéticos;
ferromagnetismo, paramagnetismo, etc.
- ¿Qué hace que algunos pedazos de hierro formen imanes
permanentes?
- Hay solamente cuatro elementos que pueden formar imanes
naturales, el hierro, el níquel, el cobalto, y el gadolinio y ningún
otro. ¿Por qué es este el caso?
IBM
AHRC Abril-Julio 2011
14. Propiedades Térmicas:
están relacionadas a la transmisión de
calor y capacidad calórica.
- ¿Qué hace que algunos sólidos sean buenos aisladores térmicos
y algunos buenos conductores de calor?
- ¿Por qué algunos sólidos tienen una mayor capacidad de
mantener y almacenar energía térmica?
- ¿Qué causa que algunos sólidos se fusionen a baja temperatura
y otros a temperaturas mucho más altas?
AHRC Abril-Julio 2011
15. Propiedades Opticas:
respuestas a campos electromagnéticos;
incluye absorción, transmisión y scattering de luz.
- ¿Por qué son algunos sólidos transparentes y otros opacos?
- ¿Qué causa el color de los sólidos?
espejo
laser
prisma
ventanas
SHG
Fibra de vidrio
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16. nanoestructuras
- Sistemas en el cual por lo menos una dimensión es menor que 100 nm
•
•
•
•
•
Películas delgadas
Multicapas
Fullerenos
Natubos
Imanes moleculares
- Avances en manipulación a escalas nanométricas
Imagen de microscopio de fuerza atómica que muestra un
ejemplo donde líneas de óxido de cerca de 20 nm de ancho
fueron utilizadas para definir el patrón "IBM NANO" del
dióxido del silicio en una oblea de silicio.
http://www.research.ibm.com/nanoscience/local_oxidation.html
AHRC Abril-Julio 2011
17. - No es simplemente una reducción de tamaño, sino
un fenómeno intrínseco a escalas nanométricas:
• Comportamientos Cuánticos
• Confinamiento de tamaño
• Nuevas propiedades físicas
AHRC Abril-Julio 2011
20. [x, p] = i
E =
dφ
r
∗
∂
−
i ∂t
∂
φ = φ| −
|φ
i ∂t
φi |φj = δij
φ=
m
Cm |m
m|n = δmn
n
|n n| = 1
21. Ψ(, t) = f (t)φ()
r
r
Hφ = Eφ
E
f (t) = exp(−i t)
Ω|φn = ωn |φn
η=
n
Cn |φn
φ() = α() + β()
r
r
r
Cn = η |φn
|φ|2 = α2 + β 2 + (αβ ∗ + α∗ β)
22. φn (x) =
2
π
sin nx
L
L
π
2 2
2
2
k x = nx E =
(kx + ky + kz )
L
2m
3 k F
2
1
L
1 3 3
kF
N =2
4πk 2 dk =
k L and E =
2 F
π
8
3π
F 2me
0
d(N/V )
1
ν(EF ) =
=
dE
2π 2
2m
2
3/2
1/2
EF
KF
(3π 2 N/V )1/3
vF =
=
m
m
23. f (E, T )ν(E)dE = N
1
f (E, T ) =
exp(µ − E/KT ) + 1
24. Born-Oppenheimer approximation
- In the study of materials exists two time scales due to
M p ≈ 2000 me
- Giving rise to the well known Born-Oppenheimer:
The elctronic states are treated as the nucleus are fixed.
While, the slow motion of the nuclei are considered such that the
electros are instantaneously able to follow the potential created by the
nuclei, such that the total energy is minimized.
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25. CONTENIDO DEL CURSO
- Estructura cristalina y difracción.
- Dinámica de redes (vibraciones y fonones).
- Scattering neutrones, electrones, fotones, etc
- Propiedades térmicas de los sólidos. (Elasticas?)
- Electrones libres en metales (teoria de Sommerfeld).
- El potencial periódico de la red. Estructura de bandas, Gap, etc
- Dinámica de los electrones de Bloch
- Propiedades opticas y de transporte de metales, semiconductores
y aislantes.
- Propiedades magnéticas
- Superconductividad
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