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Programa sintético

Propiedades magnéticas de la materia. Magnetismo clásico. Magnetismo cuántico de momentos independientes. Átomos multielectrónicos. Campo cristalino. Moléculas. Mecanismos de intercambio. Modelos de Heisenberg, de Hubbard y de impurezas magnéticas.

Contenidos temáticos

UNIDAD 1: Propiedades magnéticas de la materia. Magnetización. Ecuaciones de Maxwell. Ecuaciones constitutivas. Susceptibilidad magnética.

UNIDAD 2: Magnetismo clásico. Ley de Curie. Campo medio molecular de Weiss. Paramagnetismo de Langevin. Diamagnetismo. Partícula cargada en un campo magnético. Teorema de Bohr-Van Leeuwen.

UNIDAD 3: Átomos. Átomo de hidrogeno. Niveles de energia. Orbitales atómicos. Efecto Zeeman. Acoplamiento espín-órbita. Estructura fina. Estructura hiperfina. Reglas de selección. Átomos multielectronicos. Niveles hidrogenoides. Tabla periódica. Reglas de Hund. Acoplamientos LS y jj. Factor de Landé. Momento magnético.

UNIDAD 4: Magnetismo cuántico de momentos independientes. Electrón en un campo magnético. Espín. Paramagnetismo y diamagnetismo de electrones ligados. Diamagnetismo de Landau. Paramagnetismo de Van Vleck. Paramagnetismo de electrones libres.

UNIDAD 5: Campo cristalino. Campo cristalino: simetrías cúbica, ortorrómbica y tetragonal. Quenching del momento magnético orbital. Degeneración de Kramers. Efecto de Jahn-Teller.

UNIDAD 6: Moléculas. Números cuánticos. Estados vibracionales, rotacionales y electrónicos. Aproximación de Born-Oppenheimer. Moléculas magnéticas y no-magnéticas: H2, O2 y N2. Método de la combinación lineal de orbitales atómicos. Método de Heitler y London. Integral de intercambio. Modelos de Heisenberg y de Hubbard de 2 sitios.

UNIDAD 7: Mecanismos de intercambio. Teoría del ferromagnetismo de Heisenberg. Cálculo de la integral de intercambio directo. Teoría de Stoner del ferromagnetismo itinerante. Intercambio indirecto en metales: interacción RKKY. Doble intercambio. Superintercambio.

UNIDAD 8: Modelo de Heisenberg. Tipos de órdenes magnéticos. Ondas de espín. Transformación de Holstein-Primakoff. Magnones. Ferromagnetismo. Ley de Bloch. Antiferromagnetismo. Fluctuaciones de punto cero. Ruptura de simetría y orden de largo alcance. Teorema de Mermin-Wagner. Modos de Goldstone.

UNIDAD 9 (solo Doctorado): Modelo de Hubbard. Segunda cuantificación para fermiones. Modelo de Hubbard. Campo medio. Diagrama de fases. Aproximación RPA. Inestabilidades magnéticas.

UNIDAD 10 (solo Doctorado): Modelos de impurezas magnéticas. Mínimo de la resistencia de metales. Scattering potencial. Estados ligados virtuales. Oscilaciones de Friedel. Impureza de Kondo. Impureza de Anderson. Transformación de Schrieffer-Mattis. Solución de campo medio del modelo de Anderson. Efecto Kondo.