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

Exposición oral

(

X

)

Exposición audiovisual

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X

)

Ejercicios dentro de clase

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X

)

Seminarios

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X

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Lecturas obligatorias

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X

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Trabajos de investigación

(

X

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Prácticas en taller o laboratorio

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Prácticas de campo

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Otras:

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Elementos de evaluación sugeridos

Exámenes parciales

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X

)

Exámenes finales

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X

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Trabajos y tareas fuera del aula

(

X

)

Participación en clase

(

X

)

Asistencia a prácticas

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)

Otras:

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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.