Informações gerais
Equipe:
Responsável: Fernando Assis Garcia ( fgarcia-at-if.usp.br, Ed. Basílio Jafet, sala 228B, atendimento: ter e sex das 16 as 18);
Assistente: Marli Cantarino (marlic-at-if.usp.br, Ed. Basílio Jafet, lab de cristalografia, atendimento fixo: 5a das 18 as 19, sala 2003, atendimento flex: ter e sex das 14 as 18, marcar por email)
Entregas das atividade de avaliação pelo e-disciplinas.
Aulas expositivas: terça 21:00 as 23:00, e quinta das 19:00 às 21:00.
AVISOS IMPORTANTES: New graduate (master/doctorate) project in our group. NOTAS DA LISTA 6 E NOTAS DOS DESAFIOS DISPONÍVEIS (29/07)
Estrutura das aulas
As aulas serão presenciais (um ou outros aula on-line poderá ser agendada). Teremos aulas expositivas e de discussão. As aulas expositivas irão explorar os novos conteúdos e as de discussão (discussion) irão tratar pré-requisitos ou atividades que vão lhe ajudar a se preparar para aulas vindouras. O conteúdo destas aulas é importante, mas é pequeno, o que permite discussão ativa entre estudantes e a monitora (que é quem vai conduzir estas aulas). Em todas aulas expositivas, partiremos do princípio que parte do conteúdo foi trabalhado pelos estudantes (sozinho ou na aula de preparação). Mais uma vez: aulas de discussão são aulas que vão lhe preparar para o conteúdo que será exposto adiante! Note ainda que para toda aula, temos um material de apresentação que propõe uma pequena atividade para que vc se prepare para mesma.
Conselhos aos/às estudantes:
Fique atent@ ao cronograma do curso e sempre se prepare para as aulas através das atividades preliminares, sejam as individuais sejam as com o monitor nas aulas de discussão.
Use as listas de problemas como ferramentas para seu aprendizado. Não esqueça de praticar durante a solução das listas de problemas uma redação adequada de suas soluções (resolva a lista pensando que está explicando o problema para um/uma colega).
Leia com cuidado a aba sobre avaliação e tire todas suas dúvidas.
Cronograma do curso [26 aulas, incluindo aulas expositivas (20) e de discussão (6)]
15/03 - Recepção
17/03 - Recepção
31/03 - Discussion 1
04/04 - Problem set I
05/04 - Early days: transport and electronic properties II (detalhes sobre a energia de Fermi) Extra: Einstein oscillators that impede thermal transport, Hermann et al, 2004, AmJP
07/04 - Chemistry of the solid state I (detalhes, sobre o método variacional para os orbitais moleculares + comentários de problemas da lista)
12/04 - Semana Santa
14/04 - Semana Santa
19/04 - Chemistry of the solid state II (notas de aula)
21/04 - Tiradentes
25/04 - Problem set II
26/04 - Discussion 2
28/04 - Toy models: elastic properties and phonons, (detalhes, sobre a quantização dos modos de vibração: fónons)
03/05 - Toy models: more about phonons
05/05 - Toy models: tight binding chain
09/05 - Problem set III
12/05 - Discussion 3
17/05 - X-ray scattering by Crystals
19/05 - Band theory (Bloch theorem, Fermi surfaces, metals, insulators, etc)
23/05 - Problem set IV ->->->->-> 25/05 - Problem set IV
24/05 - More band theory
26/05 - Discussion 4
31/05 - Semiconductors (breves notas sobre pacotes de onda e velocidade de grupo)
02/06 - Discussion 5
07/06 - Graphene, lecture notes
09/06 - Magnetism in solids I
14/06 - Magnetism in solids II
15/06 - Problem set V ->->->->-> 27/06 - Problem set V
16/06 - Corpus Christ
21/06 - No lecture
23/06 - No lecture
28/06 - Magnetism in solids II
30/06 - Mean field theory
05/07 - The Hubbard model
07/07 - Discussion 6
12/07 - The dieletric constant of the classical electron gas (notas de aula)
14/07 -
18/07 Problem set VI
21/07 -
25/07 Challenge problems
25/07 à 03/08
Prova REC
Material da parte I
Listas e testes
Material extra
More is different, PW Anderson.
Material da parte II
Listas e testes
Lista de exercícios IV (modificada dia 18/05: exercício 5 é opcional).
Lista de problemas do curso
Material da REC
Prova REC
Bibliografia (comentários refletem uma visão pessoal):
Referências básicas do Curso
The Oxford Solid State Basics, Steven H. Simon
Trata-se de um novo texto que aborda os temas clássicos do assunto com uma linguagem direta e bastante precisa. O livro é muito bem organizado e estimula uma leitura bastante ativa do conteúdo. Aproximações e hipóteses são muito bem discutidas. Conceitos centrais são vistos antes de maneira introdutória e intuitiva, para depois serem formalizados e generalizados. A seleção de tópicos é excelente. Uma versão do texto foi colocada na página do autor.
Introduction to Solid State Physics, Kittel
Este talvez tenha sido o primeiro livro texto de estado sólido, inicialmente escrito na década de 50 e constantemente atualizado nos anos seguintes. A ordem de apresentação dos tópicos é por vezes um pouco "estranha" mas excluindo este ponto, minha opinião sobre o texto é muito positiva. O livro é cuidadoso com os conceitos, tem bons exercícios e os tópicos "clássicos" (estrutura cristalina, fónons, gás de elétrons e estrutura de bandas) são muito bem tratados.
Referências complementares
Solid State Physics, Ashcroft & Mermin
Texto que formou uma geração de Físicos de Estado Sólido, que traz grande ênfase na parte de estrutura eletrônica. O texto discute em detalhes modelos diversos e consegue expor um tratamento unificado de alguns tópicos abordados. Em minha opinião, é um texto que hoje está no limbo entre ser insuficiente para um curso de pós e talvez avançado demais para um curso de graduação. Minha dica é: se você acha que algo não está claro, ou completo, em nossas referências básicas, você certamente encontrará argumentos mais cuidadosos neste texto.
Introduction to Solid State Theory, Madelung
Não se engane por "introduction". Trata-se de um texto avançado que tem por ambição dar um tratamento unificado para tópicos de matéria condensada. O texto o faz por meio do conceito de excitações elementares e assim discute tópicos diversos, já usando o formalismo de "segunda quantização". A clareza conceitual do texto é um ponto forte.
Quantum Theory of Solids, Kittel
Este é o Kittelzão, a versão para pós do "Introduction to solid state physics" do mesmo autor, que listamos como referência básica. Os primeiros capítulos introduzem ferramentas matemáticas e em seguida são tratados tópicos avançados. A organização dos tópicos é um pouco estranha e o livro parece, na verdade, uma coletânea de tópicos relevantes em matéria condensada. Os pontos fortes são os tratamentos de alguns tópicos específicos como (visão totalmente pessoal): i) a discussão das excitações bosônicas como teorias de campo; ii) a discussão de vários modelos para o chamado acoplamento elétron-fónon; iii) a discussão formal da teoria de bandas, com base em teoria de grupos; e iv) a discussão das funções de Green no contexto da supercondutividade. Livro avançado! Você precisa estar em dia com toda sua formação básica.