Câmpus de Bauru. Plano de Ensino. Seriação ideal

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1 Curso 1605B - Bacharelado em Física de Materiais Ênfase Identificação Disciplina A - Estrutura Eletrônica de Materiais Docente(s) Alexys Bruno Alfonso Unidade Faculdade de Ciências Departamento Departamento de Física Créditos 4 T:60 Carga Horária Seriação ideal Pré - Requisito Cálculo Vetorial e Geometria Analítica, Elementos da Álgebra Linear, Cálculo Diferencial e Integral IV Co - Requisito Física Moderna I

2 Objetivos A disciplina visa o domínio dos conceitos fundamentais sobre a estrutura eletrônica e fenômenos de transporte de materiais cristalinos, assim como a aquisição de habilidades de implementação numérica computacional de métodos simples de cálculo de estrutura eletrônica. Conteúdo 1. Teorias de Drude e Sommerfeld para metais Dinâmica de elétrons livres Condutividade elétrica e condutividade térmica Modelo clássico de Drude Modelo estatístico de Sommerfeld. 2. Redes cristalinas. Rede Recíproca Redes e estruturas cristalinas Simetria de redes cristalinas e célula de Wigner-Seitz Rede recíproca e zona de Brillouin. 3. Estados eletrônicos num potencial periódico Equação de Schrödinger para um elétron num cristal Simetria translacional e funções de Bloch Estrutura de bandas de energia: esquemas reduzido e estendido Aproximação do elétron quase-livre Aproximação LCAO (combinação linear de orbitais atômicos) Funções de Wannier Dinâmica de elétrons num cristal. 4. Metais, isolantes e semicondutores Densidade de estados eletrônicos num cristal Estrutura de bandas de metais e superfícies de Fermi Estrutura de bandas de semicondutores e isolantes. 5. Vibrações da rede cristalina Energia da estrutura cristalina Abordagem clássica de oscilações da estrutura cristalina Cálculo das relações de dispersão e densidade de modos de vibração Fônons. 6. Modelos quânticos e semiclássicos de condução elétrica Discussão de modelos semiclássicos Interação elétron-fônon Equação de Boltzmann. Metodologia Aulas expositivas, com discussão da literatura especializada, orientação de trabalhos e apresentação de seminários. Bibliografia 1. ASCHCROFT, N. W.; MERMIN, N. D., Física do Estado Sólido, Cengage Learning, 2011.

3 2. KITTEL, C., Introdução à Física do Estado Sólido, 8a ed., Rio de Janeiro: LTC, MADELUNG, O, Introduction to Solid State Theory, Springer, SUTTON, A. P., Electronic Structure of Materials, Oxford: Claredon Press, Critérios de avaliação da aprendizagem Período letivo regular: O aluno será avaliado através de dois seminários em que deverá: S1 descrever a estrutura cristalina S2 apresentar e discutir resultados numéricos obtidos por ele para a estrutura eletrônica de um material escolhido pelo professor. A média final será a seguinte média ponderada das notas, NS1 e NS2, dos dois seminários: MF = (NS1 + 2*NS2)/3 Da Recuperação RESOLUÇÃO UNESP Nº 75, DE 23 DE SETEMBRO DE Artigo 12 - Ao aluno matriculado regularmente em disciplina semestral ou anual deverá ser concedida a oportunidade de recuperação durante o desenvolvimento da disciplina, inserida no processo de ensino e de avaliação. Proposta: O aluno será avaliado por provas e trabalhos. Os trabalhos ocorrem durante todo o semestre, permitindo acompanhar o aproveitamento do aluno, possibilitando identificar dificuldades em temas específicos ou em geral. Desse modo, se necessário, um atendimento específico e individualizado pode ser oferecido. Exame Final RESOLUÇÃO UNESP Nº 76, DE 23 DE SETEMBRO DE Artigo 81 - Ao aluno reprovado por não ter atingido a nota mínima será concedida a oportunidade de um único exame final RESOLUÇÃO UNESP Nº 75, DE 23 DE SETEMBRO DE Parágrafo único - No caso da realização do exame previsto ao artigo 81 do Regimento Geral, anota final será dada pela média aritmética simples entre a média do período regular e a nota do exame. O exame final obrigatório, conforme o artigo 81 do Regime Geral, será oferecido ao estudante

4 que não tenha alcançado a nota 5,0 ao final da avaliação realizada no decorrer do semestre. Uma vez aplicando-se o exame, a nota final do aluno (NF) será obtida pela expressão NF = (MFs + EF)/2 Onde: MFs é a média final do semestre EF é a nota do exame final A nota final (NF) tem que ser igual ou maior que cinco para que o aluno seja aprovado na disciplina. Ementa (Tópicos que caracterizam as unidades do programa de ensino) 1. Teorias de Drude e Sommerfeld para metais. 2. Rede cristalina e rede recíproca. 3. Estados eletrônicos num potencial periódico. 4. Metais, isolantes e semicondutores. 5. Vibrações da rede cristalina. 6. Modelos quânticos e semiclássicos de condução elétrica. Aprovação Conselho Curso Cons. Departamental Congregação

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