FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO Ementa Estrutura Cristalina. Difração

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Curso Superior de Licenciatura em Física, na modalidade presencial, IFRN, 2012
Ementa
Pré-Requisitos
Créditos
Objetivos
Conteúdos
FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO
Estrutura Cristalina. Difração e Rede Recíproca. Ligações Cristalinas. Fônons. O Gás de Fermi. Bandas de
Energia. Semicondutores. Superfícies de Fermi em Metais.
Mecânica Quântica I
Teóricos
Experimentais
Carga Horária
60
4
O aluno deverá compreender Estrutura Cristalina, Difração e Rede Recíproca, Ligações Cristalinas, Fônons,
O Gás de Fermi, Bandas de Energia, Semicondutores, Superfícies de Fermi em Metais.
1. Estrutura Cristalina; Arranjos Periódicos de Átomos; Tipos Fundamentais de Redes; Índices dos Planos
Cristalinos; Estruturas Cristalinas Simples; Observação Direta da Estrutura Atômica; Estruturas Cristalinas
Não-Ideais; Estrutura Cristalina dos Elementos Químicos.
2. Difração e Rede Recíproca; Lei de Bragg; Amplitude da Onda Espalhada; Zonas de Brillouin; Análise de
Fourier da Base.
3. Ligações Cristalinas; Cristais dos Gases Inertes; Cristais Iônicos; Cristais Covalentes; Metais; Pontes de
Hidrogênio; Raios Atômicos; Análise de Deformações Elásticas; Rigidez Elástica; Ondas Elásticas em Cristais
Cúbicos.
4. Fônons; Vibrações em Cristais com Base Monoatômica; Vibrações em Cristais com Base Diatômica;
Quantização das Ondas Elásticas; Momento de um Fônon; Espalhamento Inelásticos de Fônons.
Capacidade Térmica de um Gás de Fônons. Interações Anarmônicas.
5. O Gás de Fermi; Níveis de Energia em uma Dimensão; O Gás de Fermi em três Dimensões; Capacidade
Térmica do Gás de Fermi; Condutividade Elétrica e Lei de Ohm; O Efeito Hall; Condutividade Térmica dos
Metais.
6. Bandas de Energia; O Modelo do Elétron Quase Livre; Funções de Bloch; O Modelo de kronig-Penney;
Equação de Onda do Elétron em um Potencial Periódico; Número de Orbitais em uma Banda.
7. Semicondutores; Banda Proibida; Equações de Movimento; Semicondutores Intrínsecos;
Semicondutores Dopados; Efeitos Termelétricos; Semimetais; Super-redes.
8. Superfícies de Fermi nos Metais; Construção de Superfícies de Fermi; Órbitas Tipo Elétron, Tipo Buraco e
Tipo Aberta; Cálculo das Bandas de Energia; Métodos Experimentais no Estudo das Superfícies de Fermi.
Procedimentos
Aulas expositivas, gráficos gerados por computador e resolução de problemas.
Metodológicos
Recursos
Lousa, pincel marcador, computador, software de computação algébrica e projetor.
Didáticos
Avaliação Provas escritas e listas de exercícios.
Bibliografia
1. KITTEL, C.; BIASI, R. S. de. Introdução à física do estado sólido. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
Básica
Bibliografia
1. TIPLER, P. A.; LLEWELLYN, R. A.; BIASI, R. S. de.Física moderna. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
Complementar
94
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