AMPLIACIÓN DE FÍSICA DE MATERIALES

Curso: 4º, 5º Licenciatura en Física.

Carácter: optativa.

Créditos: 6 (4.5 créditos teóricos y 1.5 créditos experimentales)

Coordinador: Ramón Gómez Gesteira

UNIDAD I. SUPERCONDUCTIVIDAD.

Temario:

  • TEMA 1 Introducción: 1.1 Definición de superconductor. 1.2 Resumen histórico. 1.3 Materiales Superconductores 1.3.1 Elementos simples 1.3.2 Aleaciones y Compuestos 1.3.3 Superconductores orgánicos 1.3.4 Óxidos de alta Tc 1.4 Aplicaciones
  • TEMA 2 Propiedades Características: 2.1 La función de onda del estado superconductor 2.2 Efecto Meissner y superconductores tipo I y II 2.3 Propiedades térmicas de los superconductores 2.3.1 Capacidad calorífica 2.3.2 Conductividad térmica 2.3.3 Gap de energía 2.4 Parámetros fenomenológicos característicos 2.4.1 Distancia de penetración del campo magnético 2.4.2 Longitud de coherencia 2.4.3 Coeficiente de Ginzburg-Landau 2.5 Cuantización del flujo en un anillo superconductor 2.6 Efecto Josephson 2.6.1 Efecto túnel 2.6.2 Efecto Josephson dc 2.6.3 Efecto Josephson ac 2.7 Interferencia cuántica macroscópica
  • TEMA 3 Teoría Fenomenológica: 3.1 Teoría de London 3.2 Termodinámica del estado superconductor 3.2.1 Tipo de transición 3.2.2 Energía libre asociada al modelo de London 3.3 Teoría de Ginzburg-Landau 3.3.1 Transiciones de fase de segundo orden 3.3.2 Ecuación de Ginzburg-Landau 3.4 Consecuencias de la ecuación de Ginzburg-Landau 3.4.1. Campo critico 3.4.2 Distancia de penetración magnética 3.4.3 Longitud de coherencia 3.4.4 Parámetro de Ginzburg-Landau 3.5 Distinción entre superconductores de tipo I y II 3.6 Campo crítico 3.6.1 Caso de un vórtice aislado. 3.6.2 Campo crítico Bc1. 3.7 Efectos de superficie e interfase. 3.7.1 Campo crítico Bc3. 3.7.3 Efectos en interfase.
  • TEMA 4 Teoría Microscópica (BCS): 4.1.1 Teoría elemental. 4.1.2 Inestabilidad del estado normal. 4.1.3 Concepto de constante dieléctrica. 4.1.4 Efectos debidos a red iónica. 4.1.5 Frecuencia de Debye. 4.1.6 Origen de la interacción atractiva. 4.2 Teoría BCS. 4.2.1 Estado base BCS. 4.2.2 Excitaciones en el modelo BCS. 4.2.3 Temperatura crítica. 4.2.4 Calor específico. 4.2.5 Coherencia. 4.2.6 Criterio para la existencia de superconductividad.

UNIDAD II. MAGNETISMO.

 

  • TEMA 1 Introducción a los Fenómenos Magnéticos: 1.6 Diamagnetismo. 1.6.1 Aproximación clásica. Ecuación de Langevin. 1.6.2 Formalismo cuántico. 1.7 Paramagnetismo. 1.7.1 Paramagnetismo atómico. 1.7.1.1 Ecuación de Langevin y Ley de Curie. 1.7.1.2 Teoría cuántica. 1.7.2 Paramagnetismo en electrones de conducción. 1.8 Ferromagnetismo. 1.8.1 Integral de canje. 1.8.2 Ley de Curie-Weiss. 1.8.3 Dominios ferromagnéticos. 1.9 Otros órdenes magnéticos.
  • TEMA 2  Clasificación de Materiales Magnéticos: 2.1 Pérdidas de energía en materiales magnéticos. 2.2 Tipos de materiales. 2.3 Materiales magnéticos blandos. 2.3.1 Aceros de silicio con grano orientado. 2.3.2 Aleaciones amorfas. 2.4 Materiales magnéticos duros. 2.4.1 Alnicos. 2.4.2 Ferritas. 2.4.3 Imanes de tierras raras. 2.4.4 Otros materiales.

Bibliografía recomendada:

[1]  Solid State Physics. Ashcroft & Mermin. Ed. Saunders College.

 

[2]  Introduction to Superconductivity and High-Tc Materials. Cyrot & Pavuna. Ed. World Scientific.

 

[3]  Introducción a la Física del Estado Sólido. Kittel. Ed. Reverté.

 

[4]  Introduction to Superconductivity. Rose-Innes & Rhoderick. Ed. Pergamon Press.

Líneas de Investigación para trabajos Fin de Grado en Ciencias Ambientales