Ciencia de materiales II
Objetivo. El estudiante adquirirá conocimientos sobre procesamiento, propiedades y aplicaciones de diversos tipos de materiales de interés tecnológico y novedosos en el área de Ciencia de Materiales.
- Síntesis y procesamiento de materiales
1.1. Aspectos generales de la síntesis y procesamiento
1.2. Efectos termodinámicos y químicos
1.3. Crecimiento cristalino
1.4. Tratamientos térmicos
1.5. Síntesis y procesamiento de semiconductores: método de Czochralski, oxidación térmica del silicio.
1.6. Síntesis y procesamiento de metales y aleaciones
1.7. Síntesis y procesamiento de materiales cerámicos
1.8. Síntesis y procesamiento de materiales polímeros
1.9. Síntesis y procesamiento de materiales de carbono
- Intermetálicos
2.1. Soluciones sólidas ordenadas
2.2. Fases de compuestos
2.3. Fases de alta densidad de empaquetamiento
2.4. Fases electrónicas (fases de Hume-Rottery)
- Materiales multifuncionales
3.1. Dieléctricos
3.2. Piezoeléctricos, piroeléctricos
3.3. Ferroeléctricos
3.3.1. Ferroelectricidad y antiferroelectricidad
3.3.2. Histéresis y dominios
3.3.3. Ferroeléctricos tipo relaxor
3.4. Termistores y varistores
- Superconductores
4.1. Propiedades características de los superconductores
4.2. Propiedades eléctricas,
4.3. Propiedades magnéticas, térmicas y ópticas
4.4 Modelos macroscópicos
4.5 Propiedades microscópicas y modelos
4.6 Ejemplos de superconductores
- Materiales ópticos
5.1. Propagación de luz y fibras ópticas
5.2. Generación de luz: láseres y LEDS
5.3. Grabado de luz: fotografía, fotoconductores y xerografía
5.4. Efecto electro-óptico y materiales foto-refractivos
- Conductores iónicos sólidos
6.1. Observaciones Generales
6.2. Materiales para celdas de combustible
6.3. Materiales para baterías de electrolito
6.4. Capacitores y supercapacitores
6.5. Desarrollos futuros
- Materiales magnéticos
7.1. Magnetismo y paramagnetismo
7.2. Ferro y ferrimagnetismo
7.3. Defectos magnéticos
7.4. Dominios magnéticos
- Películas delgadas, interfaces y multicapas
8.1. Tensión superficial
8.2. Fabricación de películas delgadas: mojado, películas de Langmuir-Blodgett, mapas de morfología
8.3. Interfaces: Fronteras de grano, doblamiento de bandas en semiconductores, barreras de Schottky
8.4. Superredes y puntos cuánticos
- Multicapas: espejos de rayos X, optimización estequiométrica de parámetros físicos
Referencias
R1. Joel I. Gersten, Frederick W. Smith. The Physics and Chemistry of Materials, John Wiley & Sons, New York (2001).
R2. Harry L. Allcock. Introduction to Materials Chemistry, John Wiley & Sons Inc., Hoboken, New Jersey (2008).
R3. Bradley D. Fahlman. Materials Chemistry, Second Edition. Springer, New York (2011).
R4. William D. Callister Jr. y David G. Rethwisch. Materials Science and Engineering, an Introduction, 9a Ed., Wiley (2014).
R5. G. Gottstein, Physical Foundations of Materials Science, Springer-Verlag (2004).
R6. H. Ibach, H. Lueth, Solid State Physics: An Introduction to Materials Science, Springer (2009).
R7. D.L. Sidebottom, Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press (2012).
R8. R.J. Tilley, Understanding Solids, John Wiley & Sons (2013).
R9. W.D. Callister, D.G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering: An integrated approach, Wiley (2015).
R10. D. Askeland, W.J. Wright, The Science and Engineering of Materials, CENGAGE Learning (2016).