Teoria de bandas

“UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO”
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS

PRÁCTICAS PRE-PROFESIONALES
TEORÍA DE BANDAS

--------------------------------------- ---------------------------------------
MENDOZA CARLOS JUAN CARLOS QUEREBALÚ GARCÍA CECILIA



ASESOR:
JOSÉ FERNANDEZ CALDERÓN





LAMBAYEQUE - PERÚ
AÑO - 2011INTRODUCCIÓN


Cuando un electrón se mueve a través de la red cristalina actúan sobre él fuerzas electrostáticas que hacen variar su cantidad de movimiento, la partícula se acelera al acercarse al núcleo atómico y se desacelera al alejarse de él. Este constante cambio de su energía cinética es compensado con un aumento o disminución de su energía potencial de acuerdo a la distancia de la partícula conrespecto al núcleo, se establecen por lo tanto niveles de energía potencial que delimitaran el movimiento de las partículas a través de la red.

A medida que el electrón se encuentra en niveles energéticos superiores, las bandas permitidas se hacen más amplias y puede moverse con facilidad hasta el punto en las diferentes bandas adyacentes se superponen y el electrón puede desplazarse conlibertad de un átomo a otro. Las bandas superpuestas en donde los electrones pueden moverse libremente son llamadas bandas de conducción en la que se encuentra fijos se denominan bandas de valencia; los electrones de la banda de valencia pueden pasar a la banda de conducción si se le suministra energía suficiente.

Los electrones que se encuentran en las capas inferiores a la banda de conducciónson llamados electrones de valencia, los que se encuentran en la banda de conducción son considerados electrones libres. El objetivo es entender que existe una relación entre la estructura de bandas de energía y el comportamiento atómico local y las propiedades electrónicas.













MARCO LÓGICO


1.1. ANTECEDENTES
Al final del primer Congreso Solvay, en 1911, termina laetapa inicial de la historia de la teoría cuántica, en la que gran parte de la comunidad científica reconoció que en la suposición de Planck había “algo” real. En los trabajos de Einstein por primera vez se aplicaron estas ideas, esencialmente en osciladores armónicos. Las ideas cuánticas no se habían utilizado en otro tipo de sistemas, ni se sabía cómo hacerlo. Sin embargo, las aplicaciones hechasfueron suficientes para concluir que la física clásica era limitada. El problema entonces sería cómo desarrollar una teoría consistente.
En 1912, Niels Bohr se unió al grupo de Rutherford en Manchester, Inglaterra. Bohr llegó justo en un momento importante, cuando se investigaban las consecuencias del modelo atómico de Rutherford. Un problema al que de inmediato se dedicó Bohr fue el de laestabilidad del átomo propuesto. Bohr aplicó la física clásica a esta cuestión, dándose cuenta de que se llegaba a una inmensa contradicción y que la estabilidad del átomo, según el modelo de Rutherford, no podía reconciliarse con los fundamentos de la mecánica de Newton y el electromagnetismo de Maxwell.
En 1913 se inicia la segunda etapa del desarrollo de la física cuántica, al publicar NielsBohr su notable trabajo sobre la constitución de átomos y moléculas, en el cual aplicó las ideas cuánticas a la estructura del átomo de hidrógeno.
Bohr trabajó con el átomo de hidrógeno, ya que solamente tiene un electrón y encontró los valores de las frecuencias que debería tener la radiación emitida por el electrón. Resultó que estos valores que obtuvo concordaban, con los valoresexperimentales que se conocían desde hacía mucho tiempo. Además, encontró en términos de la constante de Planck, de la masa y de las cargas eléctricas del electrón, una cantidad que se había obtenido empíricamente, en relación a los espectros de los átomos, que es la llamada constante de Rydberg. Asimismo, Bohr predijo la existencia de otras líneas del espectro que no caían en la región visible, sino en el...