NOMBRE: PROPIEDADES FÍSICAS DE MATERIALES
CLAVE: O
CICLO: 2-3 SEMESTRE
PERFIL DEL DOCENTE: DOCTOR EN CIENCIAS, DOCTOR EN INGENIERÍA
HRS./SEM.: 4 (4 hrs. en el Aula)
Objetivo: El objetivo general del curso es que el alumno esté capacitado para poder interpretar y medir las propiedades físicas de los materiales.
1. Propiedades mecánicas de los materiales. Estructura de los Materiales. Teoría de la nucleación y cinética de
Crecimiento. Fronteras de grano y
lugares vacantes. Teorías de dislocaciones y fenómenos de deslizamiento. Maclado,
deformación y Fractura Termofluencia.
2. Propiedades eléctricas de los materiales. Fenómenos de polarización
dieléctrica. Campo eléctrico en el
interior de un dieléctrico: Inducción eléctrica. Campo total.
Mecanismos de polarización. Relación entre polarización y constante
dieléctrica. Constante dieléctrica
compleja. Fenómenos de relajación y
resonancia Materiales ferroeléctricos,
piroeléctricos y piezoeléctricos. Aplicaciones. Estudio de las
propiedades conductoras de los materiales. Bandas de energía en sólidos.
Conducción eléctrica en los sólidos.
Semiconductores intrínsecos. Semiconductores extrínsecos. Localización
del nivel Fermi en semiconductores. Diodos semiconductores y transistores. Materiales superconductores. Aplicaciones.
3. Propiedades magnéticas de los materiales. Conceptos fundamentales. Campo magnético en el
vacío. Campo magnético en la materia.
Inducción electromagnética y energía magnética. Magnetismo de la materia. Origen microscópico del magnetismo. Magnetismo lineal.
Diamagnetismo. Paramagnetismo. Efectos cooperativos en magnetismo:
Ferromagnetismo. Antiferromagnetismo y Ferrimagnetismo Magnetismo técnico.
Anisotropias magnéticas. Materiales magnéticos tecnológicos y materiales magnéticos blandos.
4. Propiedades ópticas de los materiales. Naturaleza de la radiación
electromagnética. Energía, frecuencia,
longitud de onda e intensidad de una onda electromagnética. Espectro
electromagnético. Luz monocromática, luz polarizada y luz natural. Interacción
de la luz con la materia: Reflexión, absorción, luminiscencia y dispersión o
esparcimiento. Instrumentos ópticos para la espectroscopia de materiales. Fuentes de luz. Detectores de radiación.
Análisis y descomposición de la luz. Espectroscopia de absorción,
Espectroscopia de emisión. Espectroscopia
de vidas medias. Reflectividad.
5. Técnicas de caracterización. Equipos básicos para el
estudio de los materiales Sistemas de vacío. Producción y medidas de bajas
temperatura. Medida de propiedades termomecánicas. Ensayos termomecánicos. Medidas magnéticas.
Medidas dieléctricas. Medidas ópticas. Absorción y Emisión atómica. Cromatografía. Análisis térmico.
Espectroscopia IR. Visible y U.V. Espectroscopia Raman. Resonancia Magnética
Nuclear.
Bibliografía:
[1] J. M. Albella, A. M.
Cintas, T. Miranda y J. M. Serratosa, Introducción
a la ciencia de materiales, técnicas de preparación y caracterización, C.S.I.C.,
1993.
[2] Robert E. Reed Hill, Principios de Metalurgia Física, Compañía Editorial Continental, 1968.
[3] Derek Albert Long, Raman
Spectroscopy, McGraw-Hill, 1977.
[4] B. D. Cullity and C. D. Graham, Introduction to magnetic materials, Wiley-Blackwell,
2008.
[5] Jesús Morcillo Rubio y Ramón Madroñero Peláez, Aplicaciones prácticas de la espectroscopia infrarroja, Santillana, 1962.
Técnicas de enseñanza
sugeridas
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Exposición
oral |
( |
X |
) |
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Exposición
audiovisual |
( |
X |
) |
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Ejercicios
dentro de clase |
( |
X |
) |
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Seminarios |
( |
X |
) |
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Lecturas
obligatorias |
( |
X |
) |
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Trabajos
de investigación |
( |
X |
) |
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Prácticas
en taller o laboratorio |
( |
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) |
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Prácticas
de campo |
( |
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) |
|
Otras:
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( |
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) |
Elementos de
evaluación sugeridos
|
Exámenes
parciales |
( |
X |
) |
|
Exámenes
finales |
( |
X |
) |
|
Trabajos
y tareas fuera del aula |
( |
X |
) |
|
Participación
en clase |
( |
X |
) |
|
Asistencia
a prácticas |
( |
|
) |
|
Otras: |
( |
|
) |
Evaluación:
Se evaluará con un porcentaje de
ponderación del 50% de los exámenes parciales, el 10% de un examen final, el
20% de los trabajos y tareas, el 10% de la participación en clase, y el 10% del
reporte de las lecturas obligatorias. Todos estos elementos deberán
retroalimentar la práctica docente para mejorar la eficiencia y disminuir la
reprobación.