Teoría Cuántica de la Materia Condensada
(Curso Académico 2021 - 2022)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 275461234
  • Centro: Escuela de Doctorado y Estudios de Postgrado
  • Lugar de impartición: Facultad de Ciencias. Sección de Física
  • Titulación: Máster Universitario en Astrofísica
  • Plan de Estudios: 2013 (publicado en 11-02-2014)
  • Rama de conocimiento: Ciencias
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Física Aplicada
  • Curso: 1
  • Carácter: Optativo
  • Duración: Segundo cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e inglés
2. Requisitos para cursar la asignatura
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: ALFONSO MUÑOZ GONZALEZ

General:
Nombre:
ALFONSO
Apellido:
MUÑOZ GONZALEZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
unico
Contacto:
Teléfono 1:
922318275
Teléfono 2:
Correo electrónico:
amunoz@ull.es
Correo alternativo:
amunoz@ull.edu,es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Martes 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Miércoles 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Jueves 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Viernes 10:00 12:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Observaciones: Se recomienda enviar con antelación un correo a amunoz@ull.edu.es para evitar no poder ser atendido por acudir varios estudiantes de distintas asiganturas a la misma hora.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Viernes 10:00 12:00 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Lunes 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Martes 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Miércoles 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Todo el cuatrimestre Jueves 10:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 60
Observaciones: Se recomienda enviar con antelación un correo a amunoz@ull.edu.es para evitar no poder ser atendido por acudir varios estudiantes de distintas asignaturas a la misma hora.
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura:
  • Perfil profesional:
5. Competencias

Competencia Específicas

  • CE6 - Comprender la estructura de la materia siendo capaz de solucionar problemas relacionados con la interacción entre la materia y la radiación en diferentes rangos de energía
  • CE11 - Saber utilizar la instrumentación astrofísica actual (tanto en observatorios terrestres como espaciales) especialmente aquélla que usa la tecnología más innovadora y conocer los fundamentos de la tecnología utilizada

Competencias Generales

  • CG1 - Conocer las técnicas matemáticas y numéricas avanzadas que permitan la aplicación de la Física y de la Astrofísica a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos

Competencias Básicas

  • CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
  • CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios
  • CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
  • CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo

Exclusiva de la Especialidad de Estructura de la Materia

  • CX13 - Comprender en profundidad las teorías básicas que explican la estructura de la materia y las colisiones así como del estado de la materia en condiciones extremas
  • CX14 - Comprender la interrelación entre átomos moléculas y radiación y las herramientas de diagnóstico del estado de la materia a partir del espectro
  • CX16 - Comprender los mecanismos de propagación de ondas electromagnéticas y la dinámica de las partículas cargadas
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

- Profesor: Alfonso Muñoz González
- Temas (epígrafes):
1-Simetría en cristales. Teoría Cuántica de sólidos. Hartree, Hartree-Fock. Canje y correlación. Estructura electrónica y vibracional. Teoría de respuesta lineal. Función dieléctrica. Introducción a los métodos ab initio. Teoría del funcional de la densidad. Teoría perturbativa del funcional de la densidad.
2-Aplicaciones al estudio de la materia en condiciones extremas. Aplicaciones en Astrofísica y Geofísica: estudio de interior de planetas, núcleos, hidratos de gas y caltratos, agua y hielo bajo presión. Metalización del hidrógeno.
Prácticas preferentemente de aplicación en materiales de interés geofisico o astrofísico, aunque inicialmente se usarán sistemas simples como modelo para, en un tiempo razonable, obtener resultados. Se insistirá en la elección del caso a estudio, su estado actual y establecimiento de objetivos viables acordes a los conocimientos y medios disponibles.

Actividades a desarrollar en otro idioma

Seminarios, clases de apoyo y videotutoriales en inglés como apoyo a la enseñanza de la asignatura. Se podrán exponer en inglés los trabajos realizados.
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La asignatura se divide aproximadamente en un 40% de actividades presenciales y un 60% de trabajo autónomo.
De las actividades presenciales, el 50% corresponde a clases magistrales, el 25% corresponde a clases prácticas en el aula y el 25% corresponde a tutorías en grupos reducidos con evaluación continua.
El alumnado dispondrá de 85 horas de trabajo autónomo para realizar las actividades previstas, que incluyen la asistencia de forma individual a las tutorías del profesor.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 40,00 0,00 40,0 [CE6], [CB7], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14]
Clases prácticas (aula/ laboratorio/centro de calculo/observatorio) 20,00 0,00 20,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14]
Realización de trabajos (individual/grupal) 0,00 8,00 8,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14]
Asistencia a tutorías 5,00 0,00 5,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14]
Estudio/preparación de Clases 0,00 77,00 77,0 [CE6], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

· Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods, Richard M. Martin ,Cambridge University Press, 2004
· Many-Particle Physics (Physics of Solids and Liquids), G. D. Mahan, Springer Verlag 2000.
· Electronic structure calculations for solids and molecules, J. Kohanoff, Cambridge University Press, 2006.
 

Bibliografía complementaria

· Ab Initio Molecular Dynamics: Basic Theory and Advanced Methods, Dominik Marx, Jürg Hutter, Cambridge University Press, 2009
· Quantum theory of solid state: An introduction, L. Kantarovich, Springer, 2004.
Durante el curso, el alumnado manejará artículos de investigación publicados en revistas relevantes en el campo. También se manejarán artículos de revisión de los métodos y sus aplicaciones. Los artículos serán facilitados por el profesor a lo largo del curso.

Otros recursos

Se utilizarán tutoriales y soporte de cursos relacionados con la materia, preferentemente en inglés. También se usarán conferencias en inglés grabadas por expertos en el campo para fomentar la discusión y reforzar el aprendizaje.
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La evaluación de la asignatura se hará en base a la calificación obtenida en el examen, de carácter obligatorio, que se realice en las convocatorias oficiales al finalizar el cuatrimestre y a la evaluación continua que se realice en el transcurso del cuatrimestre.
El examen final de la asignatura constará de una parte de cuestiones teóricas y una parte de problemas a realizar por el alumnado. Como alternativa, se evaulará un trabajo realizado por el alumno/a, además de una entrevista con él o ella donde se discutirá sobre el trabajo realizado con preguntas sobre distintos contenidos de la asignatura.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas de respuesta corta [CE6], [CB7], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14] Se harán cuestiones y se propondrán aspectos a discutir valorando la capacidad de comprensión y de respuesta. 5,00 %
Pruebas de desarrollo [CE6], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14] La evaluación de la asignatura se hará en base a la calificación obtenida en el examen, de carácter obligatorio, que se realice en las convocatorias oficiales al finalizar el cuatrimestre y a la evaluación continua. 80,00 %
Trabajos y proyectos [CE6], [CB6], [CB7], [CB8], [CB10], [CG1], [CE11], [CX13], [CX16], [CX14] Se propondrán trabajos prácticos en los que se evaluará el análisis del estado actual, la definición y consecución de objetivos, los resultados y su discusión, y la presentacion. 5,00 %
Informes memorias de prácticas [CE6], [CB7], [CG1], [CE11] Se valorará la redacción y presentación de los informes de los trabajos realizados siguiendo un modelo clásico de presentación científica. 5,00 %
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas [CE6], [CB7], [CG1], [CE11] Se valorará el seguimiento de la asignatura mediante la resolución de las cuestiones y problemas propuestos en clase y resueltos por el alumnado, bien en clase o entregados en plazo al profesor de la asignatura. 5,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
Esta asignatura intenta llevar al alumno de máster a conseguir un buen grado de madurez en la combinación de conceptos básicos de física de la materia condensada para entender el comportamiento y propiedades de los materiales con énfasis en sus propiedades en condiciones extremas, resaltando las aplicaciones y consecuencias en geofísica y astrofísica. La asignatura refuerza y combina los conocimientos previos adquiridos por los alumnos en la Licenciatura (o Máster) en asignaturas más generales, centrándose en la teoría cuántica de muchos cuerpos en física de sólidos y materiales, lo que la convierte en una asignatura apropiada como formación básica a nivel de máster.

Se pretende obtener una buena formacion del uso de métodos mecanocuánticos en el estudio de la materia condensada con énfasis en su potencial utilidad en geofísica y astrofísica.
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

Distribución del contenido de la asignatura a lo largo de las 15 semanas en las que tienen lugar las clases y las actividades que se programen. A lo largo de estas 15 semanas se llevará a cabo la evaluación continua de la asignatura. El examen final se realizará entre las semanas 16-18, en las fechas establecidas para las convocatorias oficiales. El cronograma que se indica tiene carácter orientativo y está sujeto a variaciones en función del desarrollo de la materia y del Calendario Académico.

Segundo cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.00 6.00 10.00
Semana 2: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.00 6.00 10.00
Semana 3: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.00 6.00 10.00
Semana 4: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 5: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 6: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 7: 1 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 8: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.00 6.00 10.00
Semana 9: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 10: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 11: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 12: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 13: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 14: 2 Clases magistrales, clases prácticas en el aula,
tutorías en grupos reducidos con evaluación
continua
4.50 5.50 10.00
Semana 15: 2 presentacion de trabajos y exposiciones 2.00 3.00 5.00
Semana 16 a 18: 2 Presentacion de trabajos, realización de exámenes 2.00 3.00 5.00
Total 65.00 85.00 150.00
Fecha de última modificación: 12-07-2021
Fecha de aprobación: 12-07-2021