Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 51 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Departamento externo vinculado ás titulacións
Áreas: Área externa M.U en Investigación Química e Química Industrial
Centro Facultade de Química
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
- Comprender os aspectos fundamentais da teoría de sólidos, no relacionado coa estrutura electrónica e a rede cristalina.
- Utilizar as relacións existentes entre os aspectos fundamentais da teoría e das distintas propiedades electrónicas e da rede observadas experimentalmente.
- Comprender a influencia da *dimensionalidad do sistema sobre devanditas propiedades.
TEMA 1. Modelos clásicos e cuánticos de electróns libres: o modelo de Drude e o modelo de Sommerfeld. Efecto do potencial periódico da rede nas propiedades do gas de electróns.
Neste primeiro tema introdúcense as aproximaciones para obter a conductividad eléctrica, térmica e o efecto Hall nun gas de electróns libres. A continuación descríbese o efecto da cuantización da enerxía e o principio de exclusión de Pauli sobre a estatística electrónica e as propiedades do modelo de electróns libres: o modelo de Sommerfeld. A calor específica, e a conductividad eléctrica. Descríbense os inconvenientes dos modelos de electróns libres e a necesidade de ter en conta a interacción dos electróns co potencial periódico da rede cristalina para describir sistemas reais.
A continuación explícanse as zonas de Brillouin, o teorema de Bloch e formúlase unha teoría de bandas para electróns libres. Densidad de estados electrónicos.
Para rematar demóstrase como a aparición de gaps de enerxía prohibida nas bandas de estados electrónicos son unha consecuencia da interacción con ese potencial periódico.
TEMA 2. Cuantización da energia de rede: fonones
Neste tema explícase a cuantización da enerxía de rede e calcúlase a relación de dispersión para unha rede monoatómica unidimensional na aproximación do oscilador armónico (velocidade do son e conductividad térmica).
Introdúcese o efecto de romper a simetría (dous átomos distintos, máis dunha dimensión, etc) sobre a relación de dispersión: modos ópticos e acústicos.
Introdúcese o modelo de Debye para a conductividad térmica e a expansión térmica.
TEMA 3. Técnicas experimentais na determinación de propiedades de transporte eléctrico e térmico.
Explicaranse os aspectos fundamentais das principais técnicas experimentais na determinación de propiedades de transporte eléctrico e térmico en sólidos: conductividad eléctrica, conductividad térmica, poder termoeléctrico e efecto Hall.
TEMA 4. Fenómenos cooperativos en aislantes: Ferroelectricidad e Magnetismo localizado.
Introdúcense os fenómenos de polarización e o concepto de constante dieléctrica. Farase un tratamento xeral deste fenómeno para que os estudantes comprendan a relación no tratamento de fenómenos similares como a susceptibilidad magnética.
Ecuación de Claussius- Mossotti e ecuación de Debye ( dipolos inducidos e permanentes).
Orixe dos materiais ferroeléctricos e o seu fenomenología. Efecto do tamaño do sistema sobre a ferroelectricidad.
A orixe do momento magnético e os distintos tipos de resposta a un campo aplicado. A función de Brillouin.
Interacción de intercambio e a orixe da magnetización espontánea: Ferromagnetismo.
Efecto da enerxía magnetostática sobre a enerxía total do sistema e a formación de dominios magnéticos. Sistemas monodominio e fenomenología de sistemas magnéticos nanoestructurados.
TEMA 5. Propiedades ópticas de materiais: aspectos xerais. Propiedades ópticas de metais e semiconductores.
Plasmones: excitacións do gas de electróns libres. Cálculo da frecuencia de resonancia de plasma nun metal. Plasmones masivos, superificiales e localizados. Teoría de Mie e teoría de Gans. Métodos numéricos. Efecto da redución da dimensionalidad sobre as propiedades ópticas. Band gaps directos e indirectos. Excitones. Puntos cuánticos ( nanopartículas) etc.
- S. Elliot: " The Physics and Chemistry of Solids"
- P. A. Cox: " The Electronic Structure and Chemistry of Solids"
- J. M. Ziman: " Principles of the Theory of Solids"
- J. B. Goodenough: " Magnetism and the Chemical Bond"
- C. F. Bohren and D. R. Huffman: ? Absorption and Scattering of light by small particles?
- Posuír e comprender coñecementos que aporten unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación.
- Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións ?e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan? a públicos especializados e non especializados dun modo claro e sen ambigüedades.
- Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en gran medida autodirigido ou autónomo.
- Identificar información da literatura científica utilizando as canles apropiadas e integrar dita información para suscitar e contextualizar un tema de investigación
- Utilizar terminología científica en lingua inglesa para argumentar os resultados experimentais no contexto da profesión química
- Aplicar correctamente as novas tecnoloxías de captación e organización de información para solucionar problemas na actividade profesional
- Valorar a dimensión humana, económica, legal e ética no exercicio profesional, así como as implicaciones medioambientales do seu traballo
As clases de teoría se impartirán en pizarra con apoio en power point.
Se impartirán clases de seminario e tutorías para resolución de problemas concretos
Esta metodoloxía adaptarase aos distintos escenarios ofrecidos pola USC:
ESCENARIO 1. Normalidade adaptada (sen restricións á asistencia física)
A) Clases expositivas: o profesor presentará en clase aqueles aspectos da lección que considere esenciais para a comprensión e o desenvolvemento das actividades que se proporán. Durante as sesións expositivas, o profesor empregará diapositivas de PowerPoint que serven de guión para seguir o programa. Normalmente estas clases seguirán o contido dun manual de referencia proposto.
B) Clases interactivas - Seminarios: clase teórica / práctica na que se propoñen e resolven as aplicacións da teoría, problemas, exercicios ... Espérase que o alumno participe activamente nestas clases de diferentes xeitos: preparación do traballo en grupo, entrega de exercicios. ao profesor (algúns dos propostos en boletíns de problemas que o profesor entrega aos estudantes a tempo); exercicios de resolución na clase, etc.
ESCENARIO 2. Distancia (con restricións parciais de asistencia física)
Mantense a forma de distribuír o ensino entre as sesións expositivas e as interactivas, o único que se modifica é a forma en que se levarán a cabo estas sesións e o tipo de interacción entre profesores e alumnos.
As clases presenciais faranse en liña e utilizaranse as ferramentas da USC: Aula Virtual (Moodle) e Equipos MS.
Os seminarios levaranse a cabo combinando o 50% das sesións presenciais e telemáticas. Para estes últimos empregaranse os equipos de aula virtual e MS. Nas sesións presenciais manterase a distancia mínima de seguridade. Serán sesións máis curtas para permitir a rotación dos subgrupos se é necesario.
As titorías serán telemáticas e empregaranse os equipos de aula virtual e MS.
ESCENARIO 3. Peche das instalacións (imposibilidade de ensinar presencial)
As clases presenciais faranse en liña e utilizaranse as ferramentas da USC: Aula Virtual (Moodle) e Equipos MS.
Os seminarios levaranse a cabo de xeito telemático empregando a aula virtual e os equipos de MS. As tarefas completadas durante estas sesións que deben ser corrixidas serán entregadas a través da Aula Virtual.
As titorías serán telemáticas e empregaranse os equipos de aula virtual e MS.
ESCENARIO 1. Normalidade adaptada (sen restricións á asistencia física)
A avaliación farase atendendo a dous aspectos:
• Avaliación continua: 40% (actividades propostas polo profesor en seminarios e titorías, controis e probas de avaliación, etc.)
• Exame final: 60%
A cualificación de avaliación continua só se obterá mediante a participación "activa" nas actividades que compoñen a devandita avaliación (presentacións de clase, resolución de problemas de clase, ...), co fin de demostrar que os coñecementos establecidos para cada un dos actividades deste tipo.
O exame final incluirá cuestións teóricas e problemas relacionados coa materia incluídos no programa da materia, independentemente de se o tema foi traballado nas clases expositivas, interactivas ou prácticas. O exame cualificarase sobre un total de 10 puntos.
En caso de realización fraudulenta de exercicios ou probas, aplicarase o disposto no Regulamento de avaliación do rendemento académico dos estudantes e revisión das cualificacións.
ESCENARIO 2. Distancia (con restricións parciais de asistencia física)
O sistema de avaliación non sufre ningunha modificación respecto do que xa se indicou no apartado correspondente ao escenario 1. Mantéñense as mesmas porcentaxes de avaliación continua e exame para obter a nota final do curso.
A participación "activa" nas actividades que forman a avaliación continua dependerá da asistencia ás sesións presenciais, da participación e participación durante as sesións telemáticas e das entregas realizadas a través da aula virtual.
O exame final da materia farase de forma electrónica coa ferramenta de Cuestionarios de aula virtual combinada coa sesión simultánea nos equipos de MS. Os contidos que se avaliarán no exame serán os mesmos que se indican para o escenario 1.
ESCENARIO 3. Peche das instalacións (imposibilidade de ensinar presencial)
O sistema de avaliación non sofre ningunha modificación respecto do xa indicado no apartado correspondente ao escenario 1. Mantéñense as mesmas porcentaxes de avaliación continua e exame para obter a nota final do curso.
A participación "activa" nas actividades que forman a avaliación continua dependerá da participación e participación durante as sesións telemáticas e das entregas realizadas a través da aula virtual.
O exame final da materia farase de forma electrónica coa ferramenta de Cuestionarios de aula virtual combinada coa sesión simultánea nos equipos de MS. Os contidos que se avaliarán no exame serán os mesmos que se indican para o escenario 1
O traballo persoal (non presencial) do alumno, divídese en 36 horas de estudo persoal e 18 horas de actividades relacionadas con traballos dirixidos e supervisados polo profesor.
É moi importante asistir a todas as clases.
A resolución de problemas e exercicios de autoevaluación é clave para a aprendizaxe desta materia. Pode resultar de axuda empezar polos problemas resoltos nos manuais de apoio e de referencia, para seguir despois cos problemas propostos ao final de cada capítulo no Manual de referencia.
É imprescindible consultar a bibliografía e tratar de completar con aspectos avanzados os conceptos máis fundamentais que se expliquen na clase.
No escenario 2 contémplanse dúas modalidades, presencialidade física ao 100%, cando se trate de grupos reducidos, e/ou a organización docente o permita; e combinación de 50% de presencialidade física e 50% telemática. Na modalidade combinada subdividiranse os grupos de expositivas, que terán docencia presencial alterna, é dicir, a metade do alumnado estará na aula e a outra metade seguirá a clase vía M. Teams. A implementación da modalidade combinada estará condicionada a dispoñibilidade de espazos docentes suficientes.
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | - | Aula 2.11 |
| 08.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula Química Inorgánica (1º andar) |