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Condutores e isolantes 
Prof. Dr. Maycon Motta 
Grupo de 
Supercondutividade e 
Magnetismo 
São Carlos-SP, Brasil, 2016 
O que é um sólido? 
Corpo rígido em que a separação média entre átomos é pequena se 
comparada à separação média entre átomos em gases e que não 
mudam com o tempo. 
• se o conhecimento das posições de uma pequena fração de átomos que 
constituem um sólido define uma estrutura básica que repetida, reproduz o 
sólido totalmente, dizemos que o sólido é um cristal; 
 
• se, apesar dos átomos estarem em posições fixas, não se organizam em uma 
estrutura cristalina, são conhecidos como amorfos. 
Sólido (noção intuitiva) 
Por que átomos formam sólidos? 
Balanço energético: 
𝐸𝑇(𝑙𝑖𝑣𝑟𝑒) = (𝑈 + 𝐾) 
𝐸𝑇(𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜) = (𝑈 + 𝐾) 
𝐸𝑐𝑜𝑒𝑠ã𝑜 = 𝐸𝑇(𝑙𝑖𝑣𝑟𝑒) − 𝐸𝑇(𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜) 
Energia necessária para vaporizar o sólido. 
𝐸𝑇(𝑙𝑖𝑣𝑟𝑒) > 𝐸𝑇(𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜) Sólido 
Exemplo: NaCl 
5,1 eV 
Ionização Na 
3,6 eV 
afinidade e- 
Energia de Coesão por par 
Na-Cl 
Exemplo: NaCl 
NaCl estrutura FCC: 
Em 3D: 
Um átomo de hidrogênio 
Mecanica Quântica 
Estados eletrônicos de átomos isolados 
1𝑠, 2𝑠, 2𝑝, 3𝑠, 3𝑝, 3𝑑, 4𝑠, 4𝑝, 4𝑑, 4𝑓 … 
Estados de momento angular orbital: 
𝑠, 𝑝, 𝑑, 𝑓 ⇔ 𝑙 = 0,1,2,3 
Ocupação dos estados (com spin): 
𝑛𝑒− = 2. (2𝑙 + 1) 
Dois átomos de hidrogênio... 
E = energia 
de ligação 
E 
A B 
e-(1) 
𝑅 
𝑍𝐻𝑒 𝑍𝐻𝑒 
e-(2) 
Dois átomos de hidrogênio... 
Bandas de energia... 
10 eV para 
1023 níveis 
de energia 
Banda 2s 
... ... 
Átomos de Li 
Sistema de N átomos de Li 
a 
E 
Bandas de energia... 
Metal 
Semicondutor 
Bandas de energia... 
Bandas de energia... 
Carga elétrica 
Spin 
x 
FIM