ECTS credits ECTS credits: 3
ECTS Hours Rules/Memories Hours of tutorials: 4 Expository Class: 10 Interactive Classroom: 16 Total: 30
Use languages Spanish, Galician, English
Type: Ordinary subject Master’s Degree RD 1393/2007 - 822/2021
Departments: External department linked to the degrees, Particle Physics
Areas: Área externa M.U en Nanociencia e Nanotecnoloxía, Condensed Matter Physics
Center Faculty of Pharmacy
Call: First Semester
Teaching: Sin Docencia (Ofertada)
Enrolment: No Matriculable (Sólo Alumnado Repetidor)
Esta asignatura es importante tanto en el módulo Básico como en el módulo de Tecnología de Nanomateriales, ya que contempla los fundamentos teóricos de muchas de las propiedades fundamentales de los materiales que luego se estudiarán en otras asignaturas del máster. En concreto, la asignatura permite comprender los aspectos fundamentales de la física del estado sólido, relacionados con la estructura electrónica y la red cristalina que definen las propiedades de los materiales, y establecer la influencia de la dimensionalidad del sistema en las propiedades finales.
Programa de clases expositivas (10 h)
• Tema 1: Introducción. Tipos de materiales y sus propiedades.
• Unidad 2: Estructura Cristalina y Difracción. Difracción de rayos X y espectroscopía Raman. Enlace químico y cuantización de energía. Estructura cristalina. Difracción de rayos X y espectroscopia Raman
• Unidad 3: Modelos clásicos del comportamiento metálico. Conductividad y capacidad calorífica. Propiedades de transporte. Implicaciones en la nanoescala.
• Tema 4: Superconductividad, ferroelectricidad y magnetismo.
• Tema 5: Propiedades ópticas de los materiales: aspectos generales. Metales nanométricos y semiconductores.
Programa de clases interactivas (8 h)
En los seminarios de pizarra y en las clases prácticas los alumnos debatirán y resolverán cuestiones y problemas relacionados con la materia. Este material, en algunos casos, estará disponible en la web de la asignatura y en otros lo facilitará el profesor en la clase interactiva correspondiente. También se incluyen presentaciones orales sobre temas previamente preparados, seguidas de discusión con la participación de estudiantes y docentes.
Programa de clases prácticas (6 h)
Práctica 1. Espectroscopía Raman. Nanopartículas de óxido de metal de transición (2h)
Práctica 2. Difracción de rayos X (1h)
Práctica 3. Espectroscopia Raman - SERS (3h)
Bibliografía básica
S. Elliot: "The Physics and Chemistry of Solids"
P. A. Cox: "The Electronic Structure and Chemistry of Solids"
J. M. Ziman: "Principles of the Theory of Solids"
J. B. Goodenough: "Magnetism and the Chemical Bond"
C. F. Bohren and D. R. Huffman: “Absorption and Scattering of light by small particles”
J. Singleton: “Band Theory and Electronic Properties of Solids”
Maza, Mosqueira y Veira: ”Física de Estado Sólido.
Bibliografía complementaria
Literatura científica actual (artículos tipo review y tutoriales) proporcionada por el profesorado de la materia centrada en diversas técnicas y nanoestruturas específicas.
Básicas:
CB06: Poseer y comprender conocimientos que proporcionen una base u oportunidad para ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, muchas veces en un contexto de investigación.
CB07: Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio;
CB08: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y afrontar la situación de complejidad en cuanto a emitir juicios a partir de información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos;
CB09: Que los estudiantes sean capaces de comunicar sus conclusiones -y los conocimientos últimos y las razones que las sustentan- a audiencias especializadas y no especializadas de forma clara y sin ambigüedades;
Generales:
CG01: Dominar técnicas de recuperación de información relacionada con fuentes de información primarias y secundarias (incluidas bases de datos con el uso de un ordenador) y análisis de información crítica, en gallego, castellano e inglés.
CG02: Saber aplicar los conocimientos para la resolución de problemas en el ámbito multidisciplinar de la investigación y la innovación relacionados con la nanociencia y la nanotecnología.
CG03: Ser capaz de identificar teorías y modelos científicos y enfoques metodológicos apropiados para el diseño y evaluación de materiales nanoestructurados.
CG05: Tener los conocimientos y habilidades para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas, en contextos interdisciplinares y con un alto grado de transferencia de conocimiento.
CG10: Adquirir la formación necesaria para poder integrarse en futuros estudios de doctorado en Nanociencia y Nanotecnología, o en campos afines.
Transversales:
CT1: Saber plantear de forma autónoma un proyecto de investigación sencillo en gallego, castellano e inglés.
CT2: Saber realizar trabajos colaborativos en equipos multidisciplinares.
CT5: Saber aplicar los principios contenidos en The European Charter & Code for Researchers.
Específicas:
CE01 - Conocer la terminología de la Nanociencia y la Nanotecnología
CE02 - Interrelacionar la estructura química, arquitectura o ensamblaje de materiales nanoestructurados con sus propiedades químicas, físicas y biológicas.
CE05- Evaluar las relaciones y diferencias entre las propiedades de los materiales a escala macro, micro y nano
CE08 - Conocer las principales aplicaciones de los nanomateriales en los distintos campos del conocimiento como la física, la química, la ingeniería, la biomedicina, la biotecnología o el arte, entre otros.
Clases teóricas con participación de los alumnos.
Discusión de casos prácticos en seminarios con apoyo de métodos informáticos y pizarra.
Aprendizaje basado en problemas
Presentaciones orales de temas previamente preparados, seguidas de discusión con la participación de estudiantes y profesores
Asistencia a congresos, jornadas o mesas redondas afines.
La evaluación consistirá en:
-Examen escrito sobre contenidos básicos de la materia que supondrá entre el 40% y el 60% de la nota final. El examen de la asignatura, que tendrá lugar en la fecha indicada en la guía de la asignatura correspondiente, constará de preguntas de respuesta corta y resolución de problemas. La puntuación máxima será de 10 puntos. En esta parte se requiere una nota mínima de 4 puntos para poder computar las notas de los demás conceptos que se evalúan.
-Participación activa en seminarios y clases prácticas que supondrán entre un 25% y un 35% de la nota final. Se valorará la participación activa en seminarios y prácticas de laboratorio. Esta evaluación se realizará en función de la resolución de cuestiones y problemas propuestos en clase, la presentación de trabajos y la intervención en los debates que se sugieran.
-Exposiciones orales que supondrán entre un 15% y un 25% de la nota final. Se valorará la claridad expositiva y la capacidad de respuesta a las cuestiones propuestas.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, será de aplicación lo dispuesto en el Reglamento para la evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y la revisión de calificaciones.
Las horas de actividades formativas presenciales son 30. Las horas de trabajo personal del alumno se estiman en 45.
Es muy importante asistir a todas las clases.
Es imprescindible consultar la bibliografía e intentar completar con aspectos avanzados los conceptos más fundamentales que se explican en clase.
El alumno debe evitar el simple esfuerzo memoristico y orientar el estudio a comprender, razonar y relacionar los contenidos de la materia.