UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
  

Timbre

Ficha de Componente Curricular

 

CÓDIGO:

 

COMPONENTE CURRICULAR:

FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA

UNIDADE ACADÊMICA OFERTANTE:

INSTITUTO DE FÍSICA

SIGLA:

INFIS

CH TOTAL TEÓRICA:

60 horas

CH TOTAL PRÁTICA:

-

CH TOTAL:

60 horas

 

OBJETIVOS

Introduzir o aluno nos conceitos fundamentais da física da matéria condensada e discutir modelos que permitam abordar problemas modernos da física dos sólidos.

Ementa

Arranjos periódicos de átomos. Redes de Bravais. Vetores de translação. Rede recíproca e difração de raios-X. Vibrações em cristais: Introdução. Gás de Fermi. Bandas de energia. Tópicos especiais em Física do Estado Sólido. 

PROGRAMA

 

1 Arranjos periódicos de átomos. Redes de Bravais. Vetores de translação 

1.1 Exemplos de redes de Bravais 

1.2 Célula primitiva. Célula unitária. Célula de Wigner-Seitz 

1.3 Estrutura cristalina: Rede com base  

1.4 Tipos fundamentais de redes: Estrutura diamante 

1.5 Estrutura hexagonal compacta. Estrutura cloreto de sódio

1.6 Estrutura sulfeto de zinco. Outras estruturas

1.7 Índices de planos cristalinos. Exemplos e exercícios

 

2 Rede recíproca e difração de raios-X 

2.1. Definição de rede recíproca. Propriedades. Exemplos

2.2. Zonas de Brillouin

2.3. Análise de Fourier da base 

2.4. Planos de rede e índices de Miller

2.5. Formulação de Bragg e von Laue

2.6. Métodos experimentais de difração por cristais; 

2.7. Fator de Estrutura Geométrico

 

3 Vibrações em cristais: Introdução 

3.1 Vibrações da rede cristalina

3.2 As aproximações harmônica e adiabática

3.3 Teoria clássica de vibrações de rede. Redes monoatômica e diatômica

3.4 Modos normais de vibração e fônons. Fundamentos quânticos das vibrações

3.5 Calor específico devido às vibrações atômicas. Aproximações de Einstein e Debye

 

4 O gás de Fermi 

4.1 1-dimensão e 3-dimensões. Distribuição de Fermi-Dirac

4.2 Densidade de estados 

4.3 Propriedades térmicas  

4.4 Condutividade elétrica e lei de Ohm 

4.5 Efeito Hall 

 

5 Bandas de energia. Introdução 

5.1 Bandas de energia. Fundamentos teóricos 

5.2 Modelo do elétron quase-livre

5.3 Teorema de Bloch. Demonstração 

5.4 O modelo de Kronig-Penney 

5.5 Equação de onda do elétron em um potencial periódico 

5.6 Metais e isolantes 

 

6 Tópicos especiais 

6.1 Introdução às propriedades ópticas dos sólidos 

6.2 Introdução à supercondutividade 

6.3 Nanoestruturas e sistemas mesoscópicos 

6.4 Introdução às propriedades magnéticas dos sólidos 

 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

ASHCROFT, N. W.; MERMIN, N. D. Solid state physics. Philadelphia: Saunders College, c1976.

GROSSO, G; PARRAVINICINI, G. P. Solid state physics. San Diego: Academic Press, 2003.

KITTEL, C. Introdução à física do estado sólido. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

 

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

BALKANSKI,M.; WALLIS, R. F. Semiconductor physics and applications. Oxford:   Oxford University Press, 2000.

BLAKEMORE, J. S. Solid state basics. 2 ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1985.

MADELUNG, O. Introduction to solid-state theory. Berlin: Springer Verlag, 1996.

OMAR, M. A.  Elementary solid-state physics: principles and applications. Reading: Addison-Wesley, 1975.

ZIMAN, J. M. Principles of the theory of solids. Cambridge: Cambridge University Press, 1972.

 

aprovação

 

Prof. Dr. João Carlos de Oliveira Guerra

Coordenador do Curso de Graduação em Física Médica

Prof. Dr. José Maria Villas-Bôas

Diretor do Instituto de Física

 


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Documento assinado eletronicamente por João Carlos de Oliveira Guerra, Coordenador(a), em 17/04/2023, às 15:18, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Documento assinado eletronicamente por José Maria Villas Boas, Diretor(a), em 18/04/2023, às 16:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.067419/2021-72 SEI nº 4046696