IAM_Aula_13

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Professor Marcos de Abreu Avila
avila@ufabc.edu.br Sala 648-3
Estagiário Michael Cabrera Baez
michael.cabrera@ufabc.edu.br
Física do Estado Sólido (Tipler-Llewellyn Cap. 10)
� A Estrutura dos Sólidos
� Sólidos Iônicos e Covalentes
� A Ligação Metálica
� O Gás de Elétrons Livres nos Metais
� Teoria Quântica de Condução de Eletricidade
� Bandas de Energia em Sólidos
� Condutores, Semicondutores e Isolantes
�Magnetismo em Sólidos
� Diamagnetismo, Ferro- e Antiferro-magnetismo
� Semicondutores Dopados
� Supercondutores
A Ligação Metálica
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Lítio Metálico
Teoria Clássica: tratou os elétrons livres no sólido como um “gás”
O Gás de Elétrons Livres
Modelo 1D – Poço Quadrado Infinito com N elétrons
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Cobre Metálico 1D
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� 0,44/Å
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O Gás de Elétrons 3D
Para T > 0, elétrons ganham energia térmica k
B
T :
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Energia e Temperatura de Fermi
Exemplo: calcule E
F
e T
F
para a Prata (Ag)
1 eV = 11600 K !
Condução de Eletricidade
Velocidade de Fermi:
Exemplo: calcule v
F
para o alumínio (Al)
Resistividade e Condutividade Elétrica:
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λ = livre caminho médio
Bandas de Energia em Sólidos
Potencial de Kronig-Penney:
Abordagem Química: Abordagem Física:
Bandas de Energia em Sólidos
Função de Bloch: � � � �	 � �
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Solução da ES1D com U
KP 
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a < x < a+b:
Bandas de Energia em Sólidos
Função de Bloch: � � � �$( � )'
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	→ 	� �Para é estacionária (não propagante)
Condutores, Semicondutores e Isolantes
Condutores, Semicondutores e Isolantes
<---Ativação térmica
em Semicondutores