DIMENSIONES Y ATRIBUTOS TECNICOS DE LOS MATERIALES

DIMENSIONES Y ATRIBUTOS TECNICOS DE LOS MATERIALES

1. Propiedades Eléctricas

   • Conductividad eléctrica y temperatura
     • Conductividad eléctrica
       • Es la propiedad física que clasifica los materiales en: aislantes, semiconductores, semimetales, conductores o materiales metálicos y superconductores.
         • Se define a partir del flujo de carga j y el campo eléctrico E (j=E) de manera que la resistividad es su inversa.
         • Juega un papel muy importante en la explicación de la conductividad térmica de los materiales metálicos
     • Efectos termoeléctricos y galcomagnéticos
       • Los efectos termoeléctricos provienen del hecho experimental de que en los materiales los estímulos terminan provocando respuestas eléctricas, todo ello de forma reversible a diferencia del efecto Joule que nos indica la potencia disipada en forma de calor con el paso de una corriente eléctrica.
         • Efecto Seebeck: es proporcional a la variación de la energía cinética de los electrones respecto de la temperatura.
         • Efecto Peltier: muestra que un flujo de carga a través de la unión entre dos materiales distintos mantenidos a la misma temperatura constante va acompañando de una absorción o cesión de calor.
         • Efecto Thomson: considera la respuesta al acoplamiento de la existencia en el sistema de una corriente eléctrica y un gradiante de temperatura.
       • Los efectos galvanomagnéticos son los fenómenos cinéticos que se producen cuando actúan simultáneamente campos magnéticos y eléctricos.
         • Efecto Leduc-Riggi: un campo magnético modifica la conductividad térmica.
         • Efecto Ettingshausen: un campo magnético modifica el efecto Peltier
         • Efecto Nerst: un campo magnético modifica el efecto Seebeck.
         • Efecto Hall: con el que es posible determinar el tipo de portadores mayoritario en el material.
   • Dispositivos eléctricos semiconductores
     • Unión P-N: es un fragmento de semiconductores extrinseco de tipo P unido a un fragmento de semiconductor extrinseco de tipo N
     • Transistores. FET: un transistor semiconductor o BJT tiene dos uniones P-N
   • Procesado de semiconductores
     • Consiste en transformar la silice en materiales semiconductores aptos para el uso microelectrico de chips.

2. Dimensiones Mecánicas y Térmicas

   • Propiedades Mecánicas
     • Resultan de aplicar fuerzas mecánicas a los materiales considerados. las mas importancia son la resistencia, la dureza, la ductilidad y la rigidez.
       • Tenacidad: capacidad de un material de absorber energía elástica o no, antes de la fractura.
       • Dureza: medida de resistencia a la deformación plástica localizada
       • Ductilidad: propiedad que indica si material puede deformarse plásticamente sin romperse.
       • Resistencia: tracción máxima que se puede ejercer sobre un material si que produzca fractura del mismo.
         • La fractura de un material puede ser frágil o dúctil.
       • Resiliencia: capacidad que tiene un material de absorber energía elástica cuando es deformado y de cederla cuando no se aplica ningún esfuerzo.
     • Un material tiene comportamientos elásticos en el régimen en el que los esfuerzos son proporcionales a las deformaciones
       • Las deformaciones elásticas tienen su origen microscópico en las fuerzas que aparecen en los nudos de la red al quererlos separar o unir respecto a sus posiciones de equilibrio.
   • Propiedades Térmicas
     • Capacidad calorífica y calos especifico
       • Indica la capacidad de almacenamiento de calor de una muestra y se presenta como la cantidad de energía necesaria en un proceso determinado, para aumentar la temperatura de la muestra de un grado
         • El calos especifico electrónico es la contribución al calor especifico del gas de fermi y se obtiene a partir de estadísticas puramente cuánticas.
     • Conductividad térmica
       • capacidad que tiene un material para transferir calor, que no sea debido ni a radiación ni a convección.
         • La conducción de calor en solidos se realiza mediante dos mecanismos: debido a las vibraciones de los nudos de la red y en los materiales metálicos.
     • Dilatación térmica
       • Es la propiedad que experimentan los materiales al expandirse o contraerse cuando se calientan.

3. propiedades ópticas y magnéticas

   • El electromagnetismo es la rama de la física que estudia las interacciones eléctricas y magnéticas en el vacío y en la materia.
     • En la materia se puede reducir a las leyes de Maxwell en el vacío si se consideran determinados fenomenologicamente el campo eléctrico.
     • Categorías
       • Diamagnetismo y Paramagnetismo
         • Los materiales Paramagnéticos tienen susceptibilidad magnética x positiva y pequeña
         • Loa materiales puramente diamagnéticos son aquellos que presentan una susceptibilidad muy pequeña y positiva
       • Ferromagnetismo
         • Los materiales ferromagneticos tienen valores positivos muy grandes de la susceptibilidad magnética y esta depende fuertemente del campo aplicado.
           • Una caracteristica importante es la presencia de histeresis que refleja la dependencia de los fenómenos magnéticos en ferromagneticos
       • Resonancia magnética
         • Todas las resonancias magnéticas se basan en la excitación resonante mediante un campo magnético oscilante de tipos magnéticos que transitan entre diferentes niveles de energía.
           • EPR
             • Se producen en el rango de las microondas y estudia los dipolos magnéticos de origen electrónico.
           • NMR
             • Se producen en el rango de la radiofrecuencia y sirven para la caracterización de dipolos magnéticos nucleares.
           • Resonancia Nuclear
             • Se basa en la absorción y/o emisión de radiación Y por núcleos de distintos materiales de forma que se pueda medir la importancia del campo magnético.
       • Dieléctricos
         • Son los materiales por excelencia donde se pone en manifiesto propiedades eléctricas distintas de las de los conductores o semiconductores.
           • Propiedades: permitividad, polarizabilidad, piezoelectrocidad, piroelectricidad, ferroelectricidad

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