FISICA DEL SOLIDO. VIBRACIONES RETICULARES

FÍSICA DEL SÓLIDO. VIBRACIONES RETICULARES. Esta obra está dirigida al estudio de las vibraciones atómicas de los sólidos y de sus propiedades asociadas, fundamentalmente térmicas. Las vibraciones reticulares constituyen uno de los grandes bloques (junto con los electrones de conducción) que conforman la Física del Estado Sólido, una materia esencial en los estudios de Física, Química e Ingeniería por el enorme desarrollo y potencial que tienen los materiales en el avance cotidiano de la sociedad. A pesar de su importancia, la dinámica reticular es con mucha diferencia la parte de los sólidos peor comprendida por los estudiantes. De hecho, los libros de texto de Estado Sólido limitan su estudio a uno o dos capítulos, centrándose en casos excesivamente simples que no permiten una traslación directa a los sólidos reales. Se desarrolla de forma progresiva el estudio de las vibraciones reticulares partiendo del análisis armónico, que introduce los conceptos fundamentales de modos normales de vibración y los fonones como cuantos del campo de desplazamiento atómico, y permiten comprender muchas de las propiedades térmicas de los sólidos. Otras propiedades, en cambio, requieren del estudio anarmónico, que se analiza desde diferentes puntos de vista en los últimos capítulos de la obra. De forma general, se muestra cómo un sistema formidable de muchas partículas en interacción mutua se puede simplificar a proporciones manejables utilizando los conceptos propios de la Física de los sólidos (simetrías, defectos reticulares y excitaciones elementales). En particular, las vibraciones reticulares constituyen el primer ejemplo de excitación elemental estudiada en los sólidos. Se desarrollan de forma consistente los distintos temas, con numerosas aplicaciones y ejemplos, incluyendo un gran número de gráficas donde se comparan los resultados experimentales con los teóricos, y discutiendo en su caso el origen de las diferencias. La mayor parte de los Capítulos tienen un formato de aprendizaje basado en problemas (PBL), que permite un avance paulatino del estudiante en la adquisición de conocimientos, habilidades y competencias en el campo de la dinámica reticular.