Apresentar ao aluno aspectos básicos e modernos da área de Física do Estado Sólido, com forte ênfase em conceitos gerais e discussão de resultados experimentais representativos dos princípios físicos discutidos.
Calor específico de sólidos; Elétrons em metais; Ligações químicas; Vibrações de rede e fônos; Estrutura cristalina; Gás de elétrons livres; Bandas de energia eletrônica; semicondutores; Propriedades magnéticas.
1- Revisão de Mecânica Quântica: Notação de Bra e Ket de Dirac, teoria de perturbação independente do tempo e regra de ouro de Fermi 2- Primeiros esforços para a descrição da física de sólidos: o calor específico e elétrons em metais. Modelos de Einstein e Debye para o calor específico de sólidos. Modelos de Drude e Sommerfeld para metais. 3- Ligações químicas em sólidos: interação de Van der Waals-London, Potencial de Lennard-Jones e energia coesiva, cristais iônicos e energia de Madelung, cristais covalentes, interação de troca, ligações de hidrogênio. 4- Vibrações da rede e fônons: modelo microscópico de vibrações em uma dimensão em sólidos monoatômicos e diatômicos, modos óticos e acústicos, quantização das vibrações de rede, energia e momentum dos fônons. Modelo tight binding em uma dimensão. 5- Estrutura cristalina: redes, vetores primitivos e operações de simetria, redes fundamentais em duas e três dimensões, lei de Bragg, rede recíproca e zonas de Brillouin, métodos experimentais de difração. 6- Elétrons em sólidos: elétrons em potencial periódico, aproximação de elétron quase livre. Teoria de bandas de energia. Modelo semiclássico da dinâmica de elétrons, teoria de buracos e massas efetivas, densidade de estados e concentração de portadores, impurezas e estados doadores e aceitadores. Dispositivos semicondutores e engenharia de estrutura de banda. 7- Propriedades magnéticas: diamagnetismo, teoria quântica do paramagnetismo. Ordenamento magnético espontâneo, ferro-, antiferro- e ferrimagnetismo, quebra de simetria, modelo de Ising. Domínios magnéticos e histerese.
SIMON, S. H. The Solid State Basics. Oxford University Press (2013). ASHCROFT, N. W. Solid State Physics. Saunders College. KITTEL, C. Introduction to Solid State Physics.