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Resumen de los temas siguientes.


2.12 Teorías de las bandas.

Teoría de bandas
La teoría de bandas está basada en la mecánica cuántica y procede de la teoría de los orbitales moleculares (TOM). En esta teoría, se considera el enlace metálico como un caso extremo del enlace covalente, en el que los electrones de valencia son compartidos de forma conjunta y simultánea por todos loscationes. Desaparecen los orbitales atómicos y se forman orbitales moleculares con energías muy parecidas, tan próximas entre ellas que todos en conjunto ocupan lo que se franja de denomina una “banda de energía”.
En física de estado sólido, teoría según la cual se describe la estructura electrónica de un material como una estructura de bandas electrónicas, o simplemente estructura de bandas deenergía. La teoría se basa en el hecho de que en una molécula los orbitales de un átomo se solapan produciendo un número discreto de orbitales moleculares.

Configuración de las bandas de energía.
Cuando una gran cantidad de átomos se unen, como en las estructuras sólidas, el número de orbitales de valencia (los niveles de energía más altos) es tan grande y la diferencia de energía entre cada uno deellos tan pequeña que se puede considerar como si los niveles de energía conjunta formaran bandas continuas más que niveles de energía como ocurre en los átomos aislados. Sin embargo, debido a que algunos intervalos de energía no contienen orbitales, independiente del número de átomos agregados, se crean ciertas brechas energéticas entre las diferentes bandas.
Dentro de una banda los niveles deenergía son tan numerosos que tienden a considerarse continuos si se cumplen dos hechos:
1. Si la separación entre niveles de energía en un sólido es comparable con la energía que los electrones constantemente intercambian en fotones;
2. Si dicha energía es comparable con la incertidumbre energética debido al principio de incertidumbre de Heisenberg, para periodos relativamente largos de tiempo.Bandas de energía.
La banda de valencia (BV): está ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos. Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica.
La banda de conducción (BC): está ocupada por los electroneslibres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica.
En consecuencia, para que un material sea buen conductor de la corriente eléctrica debe haber poca o ninguna separación entre la BC y la BV (que pueden a llegar a solaparse), de manera que los electrones puedan saltar entre lasbandas. Cuando la separación entre bandas sea mayor, el material se comportará como un aislante. En ocasiones, la separación entre bandas permite el salto entre las mismas de solo algunos electrones. En estos casos, el material se comportará como un semiconductor. Para que el salto de electrones entre bandas en este caso se produzca deben darse alguna o varias de las siguientes situaciones: que elmaterial se encuentre a altas presiones, a una temperatura elevada o se le añadan impurezas (que aportan más electrones).


2.13 Estructura de los materiales

ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES.
Una celda unitaria es la unidad estructural que se repite en un sólido, cada sólido cristalino se representa con cada uno de los siete tipos de celdas unitarias que existen y cualquiera que se repita en elespacio tridimensional forman una estructura divida en pequeños cuadros. A un modelo simétrico, que es tridimensional de varios puntos que define un cristal se conoce como una red cristalina.
La clasificación que se puede hacer de materiales, es en función de cómo es la disposición de los átomos o iones que lo forman.
Si estos átomos o iones se colocan ordenadamente siguiendo un modelo que se...