física del estado solido

FÍSICA
DEL ESTADO SÓLIDO

M.C. MA. TERESITA SANTOYO ARREGUÍN
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA
INGENIERÍA EN MATERIALES
2007

II

I N D I C E
Página
1

Introducción
I Unidad.
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.2.1
1.1.2.2
1.1.3
1.1.3.1

1.1.5
1.1.5.2
1.1.5.3

Naturaleza de la materia
teoría electrónica de los metales
Estructura del átomo
El electrón
El protón y el núcleo
Elneutrón
La Teoría de Bohr
Niveles de energía de los átomos
La estructura del átomo: contribución de Sommerfield al modelo de
Bohr (1915-1924
Números Cuánticos
Número cuántico del momento angular ( l )
Número cuántico magnético ( ml )

1.1.6

Distribución de electrones

1.1.6.1
1.1.6.2
1.1.7
1.1.7.1
1.1.7.2
1.1.7.3
1.1.7.4
1.2
1.2.1
1.2.1.1
1.2.2
1.2.2.1
1.2.2.2
1.2.2.2.11.2.2.2.2
1.2.2.3
1.2.2.4
1.2.3

Estructura del átomo basada en la mecánica ondulatoria
Principio de Indeterminación
Orbitales atómicos
Las energías de los orbitales
Electrones de valencia
Electronegatividad
Tabla periódica de los elementos
Enlaces atómicos
Fuerzas Interatómicas
Balance de fuerzas atómicas
Enlaces atómicos
Molécula de hidrógeno
Tipos de enlace
Enlaces primariosEnlaces secundarios
Comparación de energías de enlace
Comparación de los puntos de fusión de acuerdo al tipo de enlace
El Modelo de electrón libre

II Unidad
2.1
2.1.1
2.1.2

2.1.4

Estructura cristalina
Redes espaciales y sistemas cristalinos
Ordenamiento atómico considerando el enlace atómico ó molecular
Átomos unidos con enlace direccional
Estructuras que pueden presentar átomosdel mismo tamaño con
enlace no direccional
Estructura cristalina

2.2

Propiedades de la celda

2.2.2
2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.5.6.1
2.2.6.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.3.2

Estructura cúbica de cuerpo centrado (BCC)
Estructura hexagonal compacta (H.C.P.)
Densidad y estructura cristalina
Intersticios o huecos
Intersticios en los sistemas compactos
Intersticio tetraédrico yoctaédrico
Índices de Miller
Índices de Miler para planos cristalinos
Direcciones para el sistema cúbico
Índices Cristalográficos Hexagonales
Índices de Miller de las direcciones

1.1.4

2.1.3

III

3
3
3
4
5
5
5
7
9
9
10
10
12
12
13
13
15
17
18
18
19
19
21
26
26
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38
57
57
57
58
60
62
66
70
73
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77
77
78
80
80
82
86
88

Página89
91
92
94
96
99

2.3.4
2.3.5
2.3.6
2.3.7
2.4
2.5

Planos y direcciones compactos
Magnitud de la dirección
Ángulos entre dos direcciones
Distancia Interplanar
Proyección Estereográfica
Red de Wulff

III Unidad
3.1
3.1.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.2.1
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
3.3.7
3.4
3.5
3.5.1
3.5.2

Difracción De Rayos X
Introducción al estudio de Rayos XDifracción
Ley de Bragg
Métodos de difracción
Técnica de Laüe
El método de rotación
Método de Weissenberg
El método de Presesión
Difractómetros
El método de polvos
Interpretación de resultados de difracción de Rayos X
Consideraciones de seguridad y prácticas
Microscopio Electrónico de Transmisión
Microscopio Electrónico De Barrido (MEB)
Microanálisis de Rayos X por dispersión deenergías.
Características de la muestra para MEB

109
109
112
114
117
117
120
121
121
122
123
125
127
128
134
138
141

IV Unidad
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.2.1
4.1.3
4.1.4

Propiedades Físicas de los Materiales
Propiedades Eléctricas

4.1.4.1

Portadores de carga, Ley de Ohm y conductividad

4.1.4.2

Modelo de Bandas para la conductividad

4.1.4.3

Modelo de la mecánicacuántica para la conductividad

4.1.4.4
4.1.4.5

Conductores
Efecto de la temperatura e impurezas

4.1.5

Superconductividad

4.1.5.1
4.1.6
4.1.6.1
4.1.6.1.1
4.1.6.1.2
4.1.7
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.2.7
4.2.8
4.2.8.1
4.2.8.1.1
4.2.8.1.2

Teorías de la superconductividad
Semiconductores
Clasificación de semiconductores
Semiconductores...