En este curso se presentan los elementos básicos necesarios para describir las propiedades microscópicas de la materia cristalina. En el primer tema se introducen los elementos necesarios par una clasificación basada en el ordenamiento geométrico de los átomos. En el siguiente tema se discute la clasificación de sólidos en función de la estructura electrónica de la valencia de los átomos. El tercer tema describe las propiedades físicas y el efecto de la simetría sobre estas. Finalmente se presentan las bases de la difracción por cristales como técnica para la determinación de estructuras cristalinas.

- Conocer y manejar los fundamentos físicos y matemáticos de los métodos experimentales de difracción de Rayos-X y de electrones para el análisis estructural de la materia.

- Desarroollo de habilidaded para visualizar tridimensionalmente estructuras y reconocer estructuras tipo.

- Identificar los elementos y las operaciones de simetría, tipos de redes, sistemas cristalinos, grupos puntuales y grupos espaciales, así como sistemas de notación.

Propiedades estructurales de sólidos (6ECTS, optativa, 4ºcurso)



Programa



1- Simetría cristalina

Elementos de simetría. Redes. Grupos puntuales. Sistemas cristalinos y redes de Bravais. Red recíproca. Celda de Wigner-Seitz. Grupos espaciales. Estructuras tipo.

2- Clasificación de los sólidos y energía de cohesión

Enlaces moleculares. Sólidos moleculares, iónicos y covalentes. Haluros alcalinos y otros cristales iónicos. Radios iónicos. Estabilidad de las estructuras iónicas. Enlace de hidrógeno. Cohesión, conceptos generales. Los sólidos de gases nobles. Potencial de Lennard-Jones. Cristales iónicos. Constante de Madelung. Energía de cohesión en metales y sólidos covalentes.

3- Propiedades físicas

Anisotropía y simetría en cristales. Propiedades físicas tensoriales. Simetría de las propiedades físicas. Principio de Neumann. Ejemplos de propiedades físicas tensoriales

4- Difracción

Bases físicas de la difracción. Rayos X, neutrones y electrones. Geometría de la difracción. Difracción por gases, líquidos y sólidos. Ecuaciones de Laue. Ley de Bragg. Factor de estructura. Técnicas experimentales.

Desarrollo del contenido del curso mediante lecciones en clase. Resolución de ejercicios por parte del profesor y exposición de trabajos de los alumnos.

El curso se complementa con los contenidos expuestos en el correspondiente curso en Egela, donde pueden encontrarse en formato pdf todo el contenido del curso, así como colecciones de ejercicios y exámenes cursos anteriores resueltos.

Ante una previsible situación excepcional debido al COVID-19, que impida la realización de cursos con asistencia presencial de los alumnos, el curso se desarrollara mediante videoconferencia usando la herramientaBlackBoard Collavorative ofrecida por la UPV/EHU. En este caso, se realizará ena evaluación continua únicamente.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Realización de prácticas (ejercicios, casos o problemas) (%): 50
  • Exposición de trabajos, lecturas… (%): 50

P= Participación del alumno en sesiones de prácticas de aula

E= Exposición de trabajos

Nota Final=0.5*P + 0.5*E

Si la situación sanitaria obligase a un cambio de docencia, la evaluación se modificaría, si fuera necesario, y se notificaría oportunamente

Examen final único. Si la situación sanitaria obligase a un cambio de docencia, la evaluación se modificaría, si fuera necesario, y se notificaría oportunamente.

Curso en Egela: https://egela.ehu.eus/course/view.php?id=21799

Bibliografía básica

*C. Malgrange - C. Ricolleau - M. Schlenker. Physical Properties of Crystals. Springer,2014, ISBN 978-94-017-8993-6 (eBook)

* N. W. Ashcroft y N. D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College Publishing 1976.

* C. Giacovazzo, Fundamentals of Crystallography, Oxford Univ Press, 1992.

* J. F. Nye, Physical Properties of Crystals: Their Representation by Tensors and Matrices, Oxford Univ Press, 1985.