Datos Identificativos 2024/25
Asignatura (*) Estado Sólido Código 610G04022
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Terceiro Obrigatoria 6
Idioma
Castelán
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Química
Coordinación
Señaris Rodriguez, Maria Antonia
Correo electrónico
m.senaris.rodriguez@udc.es
Profesorado
Gelpi Santos, María
Sanchez Andujar, Manuel
Señaris Rodriguez, Maria Antonia
Correo electrónico
m.gelpi@udc.es
m.andujar@udc.es
m.senaris.rodriguez@udc.es
Web
Descrición xeral Estado Sólido é unha materia obrigatoria do primeiro semestre do terceiro curso do Grao Nanociencia e Nanotecnoloxía de carácter claramente interdisciplinar adicada ao estudo de sustancias sólidas, fundamentalmente cristalinas, e as súas propiedades relevantes (mecánicas, eléctricas, magnéticas, ópticas, etc.), que se tratan de racionalizar mediante o establecemento de relacións estrutura-micro/nanoestrutura-composición-propiedades, e das que derivan as principais aplicacións tecnolóxicas destes materiais.

Competencias / Resultados do título
Código Competencias / Resultados do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
1. Adquirir unha visión xeral da Ciencia do Estado Sólido, do seu carácter interdisciplinar así coma nocións básicas sobre distintas familias de sólidos e distintos criterios de clasificación de materiais A1
B1
B3
B8
B9
B12
C1
C5
2 Coñecer a estrutura e a microestrutura dos sólidos cristalinos, e os factores dos que dependen. Coñecer a natureza do enlace en sólidos e a súa estrutura electrónica A1
A5
B8
B9
4. Coñecer as propiedades físicas máis destacadas dos sólidos cristalinos e ser capaces de relacionalas coa súa composición, estrutura e microestrutura A1
A2
B3
C1
5. Coñecer os fundamentos e aplicación dos materiais na industria eléctrica, electrónica, así como dos materiais magnéticos e ópticos A1
A3
B3
C5
C8
Desenvolver criterios para a selección de materiais en función de súa aplicación B3
B5
Coñecer as técnicas e metodoloxías de traballo habituais nun laboratorio de estado sólido e materiais A3
A4
B9
B12
C2
C8

Contidos
Temas Subtemas
I.- Introdución ao Estado Sólido Introdución a Química e Física do Estado Sólido e a súa relación con outras disciplinas
Criterios de clasificación de sólidos e propiedades
Criterios de selección
II.- Aspectos básicos dos sólidos cristalinos •Sólidos Ideais:
- Estruturas cristalinas de sólidos e aspectos dos que dependen. Modelo de enlace iónico
- Estructura electrónica de sólidos. Modelo de bandas
•Sólidos reais:
- Defectos nos sólidos en non estequiometría
- Consecuencias da existencia de defectos e da entrada na escala nanométrica sobre a estrutura electrónica
III: Propiedades e aplicacións dos sólidos •Propiedades mecánicas
•Propiedades magnéticas:
- dia- e para-magnetismo
- ferro-, ferri-, e antiferro-magnetismo
Influencia da reducción do tamaño de partícula: superparamagnetismo
- principais aplicacións
•Propiedades electrónicas:
- condutores electrónicos
- semicondutores (unións p-n, celulas fotovoltaicas, LEDs)
- supercondutores
- illantes (dieléctricos, ferroeléctricos, piezoeléctricos, piroeléctricos)
- Influencia do tamaño de partícula (quantum dots, etc.)
•Propiedades iónicas:
- condutores iónicos (baterías, pilas de combustible)
- Influencia do tamaño de partícula
•Introdución a propiedades ópticas e ás súas aplicacións
IV: Novas tendencias en Estado Sólido e exemplos de selección de materiais • Biomateriais, MOFs, etc.
• Exemplos de selección de materiais
V: Laboratorio de Estado Sólido • Síntese, procesado de materiais
• Caracterización e estudo de propiedades de materiais


Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Solución de problemas A1 A2 A3 A4 B1 B3 B5 B8 B9 B12 C1 C8 8 16 24
Eventos científicos e/ou divulgativos A1 B5 B8 C5 C8 1 1.1 2.1
Proba obxectiva A1 A2 A3 A5 B8 C1 0.5 0 0.5
Sesión maxistral A1 A3 B8 C8 27 59.4 86.4
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A4 A5 B1 B3 B5 B8 B9 B12 C2 C5 C8 14 14 28
Proba mixta A1 A2 A3 A5 B8 B12 C1 3 4.5 7.5
 
Atención personalizada 1.5 0 1.5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Solución de problemas As clases de solución de problemas estarán adicadas á resolución de problemas e cuestións que se propuxeron con antelación ao alumnado, co fin de que poida traballar sobre eles antes da correspondente sesión presencial.
Eventos científicos e/ou divulgativos Tamén se contempla a posibilidade, como actividades complementarias, de realizar visitas a centros relacionados coa materia, a asistencia a conferencias científicas, etc. Estas actividades concretaranse durante o desenvolvemento do curso, en función do número do alumnado matriculado, da organización de conferencias de interese por parte do centro ou outros organismos, etc.
Proba obxectiva De xeito periódico, nas sesións de solución de problemas, o alumnado realizará unha serie de probas curtas, de tipo test ou de resposta breve, destinadas tanto á avaliación do grao de adquisición de competencias como ao afianzamento dos contidos vistos nas sesións maxistrais. Esta actividade permitirá non só realizar un seguimento da evolución do alumnado, senón que tamén servirá para detectar aqueles aspectos da materia que presentan unha maior dificultade de comprensión
Sesión maxistral Nas clases maxistrais introduciranse os contidos dos correspondentes temas, destacando os seus aspectos máis importantes e deténdose particularmente naqueles conceptos fundamentais e/ou de maior dificultade de comprensión para o alumnado.
Prácticas de laboratorio Traballo de síntese e procesado de distintos tipos de materiais, da súa caracterización e estudo das súas propiedades baixo a supervisión do profesorado.
Proba mixta Proba de conxunto que se realizará no calendario acordado pola Xunta de Facultade. O seu obxetivo é contribuír á avaliación do nivel de coñecementos e competencias adquiridos polo alumnado e a capacidade deste para relacionalos e para obter unha visión de conxunto da materia

Atención personalizada
Metodoloxías
Proba mixta
Prácticas de laboratorio
Sesión maxistral
Solución de problemas
Eventos científicos e/ou divulgativos
Descrición
A atención personalizada prestarase principalmente a través das actividades realizadas en grupos reducidos, e ademais en titorías individualizadas, fundamentalmente asociadas ás metodoloxías "solución de problemas", " e "prácticas de laboratorio".

No caso dos alumnos con "dispensa académica":
- as titorías asociadas ás prácticas de laboratorio serán as mesmas que para o resto (en canto a metodoloxía e avaliación);
- o resto das titorías poderanse substituír por titorías personalizadas puntuais que non serán avaliadas. Dito alumnado tería que someterse a un exame particular, ademáis da proba mixta obrigatoria, que non deixase dúbidas sobre o seu nivel de coñecementos, competencias, habilidades e destrezas, e que puntuará o 10% da calificación global. Para beneficiarse deste sistema, o alumno ten que avisar a principio de curso ao profesor responsable.

Obviamente, e aparte das titorías propostas polo profesorado, calquer alumno pode realizar titorías a petición propia (presenciais ou virtuais) dentro das 6 horas de titoría semanal que o profesor pon a disposición do alumnado e/ou nos horarios máis convenientes para o alumno poñéndose dacordo previamente co profesor

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Proba mixta A1 A2 A3 A5 B8 B12 C1 Consistirá nunha proba de conxunto que se celebrará ó final do cuadrimestre. Poderá constar tanto de preguntas de desenvolvemento, como de preguntas curtas ou de tipo test e de problemas que serán semellantes ós realizados ó longo do curso. 70
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A4 A5 B1 B3 B5 B8 B9 B12 C2 C5 C8 Para poder realizar con aproveitamento as prácticas, os estudantes deberán facer unha preparación previa das mesmas, e realizar unha entrevista / cuestionario inicial, que deberán superar para poder entrar no laboratorio. O traballo de laboratorio valorarase desde os puntos de vista de: organización e seguridade, desempeño no laboratorio, coñecemento das técnicas, habilidade manual e especialmente á capacidade para comprender e racionalizar os procesos levados a cabo. Ademais avaliarase a elaboración do correspondente caderno de laboratorio ou entrega alternativa que establezan os profesores, e que podería tamén consistir nun exame de prácticas que se deberá superar para poder aprobar ditas prácticas.


20
Proba obxectiva A1 A2 A3 A5 B8 C1 De cando en vez, poderase realizar ao alumno probas curtas, tipo test ou resposta breve. Estas probas obxectivas están deseñadas tanto para avaliar o grao de adquisición de competencias, como para afianzar os contidos vistos nas sesións maxistrais. Esta actividade non só permitirá facer un seguimento da evolución do alumnado, senón que tamén servirá de ferramenta para detectar aqueles aspectos da materia que presentan unha maior dificultade de comprensión.
Avaliarase conxuntamente: "solución de problemas" +
"eventos científicos e/ou divulgativos" + “probas obxectivas” "sesión maxistral"
0
Sesión maxistral A1 A3 B8 C8 Valorarase o grao de preparación previa e de seguimento do alumnado da materia que se está impartindo nestas sesións, así como a súa participación activa nas mesmas.

Avaliarase conxuntamente: "solución de problemas" +
"eventos científicos e/ou divulgativos" + “probas obxectivas” "sesión maxistral"
0
Solución de problemas A1 A2 A3 A4 B1 B3 B5 B8 B9 B12 C1 C8 Valoraranse tanto as respostas dos alumnos como a súa participación nas correspondentes actividades presenciais. Ocasionalmente e a requirimento do profesorado, o alumnado deberá entregar os boletíns de problemas que tamén poderán ser avaliados.

Avaliarase conxuntamente: "solución de problemas" +
"eventos científicos e/ou divulgativos" + “probas obxectivas” "sesión maxistral"
10
Eventos científicos e/ou divulgativos A1 B5 B8 C5 C8 Valoraranse as conclusións co alumnado extraia das correspondentes actividades, e que ademais se plasmarán nun resumo que deberán presentar trala súa realización.

Avaliarase conxuntamente: "solución de problemas" +
"eventos científicos e/ou divulgativos" + “probas obxectivas” "sesión maxistral"
0
 
Observacións avaliación

A cualificación será a suma das seguintes contribucións:

- proba mixta: hasta un máximo de 7 puntos

- actividades realizadas nas clases de resolución de problemas,titorías, eventos científicos, probas obxectivas, etc.: hasta un máximo de 1 punto;

- prácticas de laboratorio: hasta un máximo de 2 puntos.

Para superar a materia será necesario conseguir polo menos 5 puntos entre tódalas contribucións anteriores, coa restrición de que na proba mixta será imprescindible obter un mínimo de 3.15 (sobre un máximo de 7) e nas prácticas de laboratorio un mínimo de 0.8 (sobre un máximo de 2). No caso de non acadar estes mínimos o alumnado estará suspenso. Cando se obteña unha suma global superior a 5 puntos pero non se acade a nota mínima esixida nalgunha das actividades, a cualificación final será "suspenso: 4.5 puntos".

Ademais, para aprobar a materia será obrigatorio asistir a todas as clases de laboratorio.

Dado que a cualificación está baseado nun modelo de "avaliación continua", valorarase especificamente a progresión do estudante ao longo de todo o semestre cun máximo de 1 punto.

Dacordo con esta metodoloxía de "avaliación continua", non poderá figurar como "non presentado" o alumnado que teña participado activamente nun conxunto de actividades que supoñan máis do 25% da calificación global.

Dentro do mesmo contexto de “avaliación continua” e dacordo co contido do escrito “Probas de Avaliación e Actas de Cualificación de Grao e Mestrado”, a chamada “segunda oportunidade de xullo” entendese como unha segunda oportunidade de realización da proba mixta. No obstante, e se fora ocaso, o profesorado poderá incluír unha segunda parte sobre aspectos relativos ás prácticas de laboratorio. Á cualificación así obtida sumaranse as conseguidas durante o curso no resto das actividades (clases de solución de problemas, seminarios, etc.). Os porcentaxes das distintas contribucións serán os mesmos que na “primeira oportunidade”.

As matriculas de honra outorgaranse prioritariamente aos estudantes que teñan superada a materia na primeira oportunidade. E só se outorgarán na chamada “segunda oportunidade” se o número máximo daquelas non se cubriu na súa totalidade na primeira.

No caso de circunstancias moi excepcionais e debidamente xustificadas (como no caso de estudantes con dispensa académica de exención de asistencia), o profesorado podería eximir total ou parcialmente ao alumnado de concorrer no proceso de "avaliación continua". En calquera caso, dito estudante tería que someterse a unha proba particular (a maiores da proba mixta obrigatoria) que non deixase dúbidas sobre o seu nivel decoñecementos, competencias, habilidades e destrezas, e que puntuará o 10% da calificación global.

O proceso de ensino-aprendizaxe, incluída á avaliación, refírese a un curso académico (isto implica que cada curso comeza un novo proceso,incluídas tódalas actividades e procedementos de avaliación).

Todos os aspectos relacionados con “dispensa académica” , “dedicación ao estudo” , “permanencia” e “fraude académica” rexeranse de acordo coa normativa académica vixente da UDC.


Fontes de información
Bibliografía básica A.G. SHACKELFORD (2009). INTRODUCTION TO MATERIALS SCIENCE FOR ENGINEERS. New York, Prentice Hall.
W.D. CALLISTER, D.G. RETHWISCH (2016). Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Barcelona, Reverté
A.R. WEST (1999). Solid State Chemistry. Chichester, John Wiley and Sons
L.E. SMART, E.A. MOORE (2005). Solid State Chemistry. Boca Raton, Taylor and Francis
L.E. SMART, E.A. MOORE (1995). Solid State Chemistry. Boca Raton, Taylor and Francis
A.R. WEST (2014). Solid State Chemistry and its Applications. Chichester, John Wiley and Sons
S. ELLIOT (1998). The Physics and Chemistry of Solids. Chichester, John Wiley and Sons
Bibliografía complementaria D. VOLLAT (2013). Nanomaterials. Erlangen , Wiley-VCH
G. CAO (2004). Nanostructures and Nanomaterials. Singapore, Imperial College Press
N. W. ASHCROFT, N. D. MERMIN (1976). Solid state physics. Forth Worth : Saunders College Publishers

Os seguintes recursos bibliográficos están tamén dispoñibles como textos electrónicos a través de diferentes plataformas de consulta:

- Solid State Chemistry (3rd edition), L. Smart, disp. vía: EBSChost Ebooks.

- Inorganic Structural Chemistry (2nd edition), U. Müller, disp. vía: Wiley Ebooks (AP).

-Introducción a la Ciencia de Materiais para Ingenieros 7ª ed.  J.F. SHACKELFORD, disp.. via INGEBOOK


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Síntese e Preparación de Nanomateriais/610G04020
Química dos Elementos/610G04011
Química: Enlace e Estrutura/610G04005
Cristalografía e Simetría/610G04006

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións

Programa Green Campus Facultade de Ciencias

Para axudar a conseguir unha contorna inmediata sustentable ecumprir co punto 6 da " Declaración Ambiental da Facultade de Ciencias(2020)", os traballos documentais que se realicen nesta materia:

a.- Solicitaranse maioritariamente en formato virtual e soporteinformático.

b.- De realizarse en papel:

- Non se empregarán plásticos.

- Realizaranse impresións a dobre cara.

- Empregarase papel reciclado.

- Evitarase a realización de borradores.

Perspectiva de xénero: tal e como se recolle nas competencias transversais do título (C4), fomentarase o desenvolvemento dunha cidadanía crítica, aberta e respectuosa coa diversidade na nosa sociedade, salientando a igualdade de dereitos do alumnado sen discriminación por cuestión de xénero ou condición sexual. Empregarase unha linguaxe inclusiva no material e no desenvolvemento das sesións.Traballarase para identificar e modificar prexuizos e actitudes sexistas e influirase na contorna para modificalos e fomentar valores de respecto e igualdade.



(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías