UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora

Plano de Ensino

Disciplina: 302001 - ESTRUTURA ELETRÔNICA E PROPRIEDADES DE SÓLIDOS E INTERFACES

Créditos: 4

Departamento: DEPTO DE QUIMICA /ICE

Ementa Abordagem de sólidos e redes cristalinas através do formalismo de espaço recíproco, teorema de Bloch e estrutura de bandas. É estudada a aplicação do formalismo utilizando a Teoria do Funcional da Densidade e cálculos de estrutura eletrônica com condições de contorno periódicas para cálculos de estrutura eletrônica e energia total de estados estendidos em sólidos; estrutura eletrônica e energia total de superfícies; modos vibracionais da rede cristalina. Finalmente, é abordada a estrutura eletrônica de estados localizados em sólidos.
Conteúdo 1. Sólidos e redes cristalinas:
- Condições de contorno periódicas;
- Vetores de rede e rede de Bravais e rede cristalina.

2. Espaço recíproco, teorema de Bloch e estrutura de bandas:
- Vetores do espaço recíproco;
- Zona de Brillouin;
- O Teorema de Block e suas consequências;
- Estados eletrônicos estendidos e estrutura de bandas.

3. Teoria do Funcional da Densidade e cálculos de estrutura eletrônica com condições de contorno periódicas:
- Apresentação da Teoria do Funcional da Densidade;
- Potenciais de troca e correlação;
- Bases de ondas planas e pseudopotenciais.

4. Estrutura eletrônica e energia total de estados estendidos em sólidos:
- Relações entre energia total, geometria e parâmetros de rede;
- Obtenção e análise de estrutura de bandas.

5. Estrutura eletrônica e energia total de superfícies:
- Camada de vácuo e de camada de átomos;
- Energia de superfícies.

6. Modos vibracionais da rede cristalina:
- Conceito de fônon;
- Cálculo da estrutura fônons em sólido simples.

7. Estrutura eletrônica de estados localizados em sólidos:
- Defeitos e dopantes;
- Potencial de Madelung;
- Modelos de aglomerados embebidos.
Bibliografia 1. LEVINE, I.N. Quantum Chemistry. Prentice-Hall, 1991.
2. VIANNA, J.D.M.; CANUTO, S.; FAZZIO, A. Teoria Quântica de Moléculas e Sólidos. Livraria da Física, São Paulo, 2004.
3. LESTER, J.N.; BIRKETT, J.W. Microbiology and Chemistry for Enviromental Scientists and Engineers. 2.ed. E & FN SPON, 1999.
4. MANAHAN, Stanley E. Environmental Chemistry. 8.ed. CRC Press, 2005.
Bibliografia (continuação)
Bibliografia complementar
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Pós-Graduação em Química