Skip to content
Este artículo tiene fines educativos. Te animamos a verificar con fuentes oficiales.
Conceptos básicos

¿Qué estudia la física de materia condensada?

sistemas con muchas partículas

Propiedades de sólidos y líquidos por interacciones electromagnéticas entre átomos y electrones.

Incluye metales, aislantes y superconductores.

Estados de la materia

¿Qué es un sólido cristalino?

átomos en orden repetitivo

Material con átomos ordenados en una red periódica tridimensional.

Ejemplo: el cuarzo en el desierto de Atacama.

Estados de la materia

¿Qué caracteriza a un líquido?

fluidez y volumen fijo

Toma la forma del recipiente pero mantiene volumen constante.

Ejemplo: el agua en la costa de Valparaíso.

Fenómenos clave

¿Qué es la superconductividad?

resistencia cero a bajas temperaturas

Fenómeno donde un material pierde toda resistencia eléctrica al enfriarse bajo cierta temperatura crítica.

Se usa en resonancias magnéticas en hospitales chilenos.

Tc=ωD1.14kBe1/N(0)V
Fenómenos clave

¿Qué es un semiconductor?

conductividad intermedia

Material con conductividad eléctrica entre la de un conductor y un aislante.

Ejemplo: el silicio en paneles solares de Antofagasta.

ni=NcNveEg/(2kBT)
Fenómenos clave

¿Qué es el efecto Hall?

voltaje transversal en corriente

Aparición de un voltaje perpendicular a la corriente eléctrica en un material bajo campo magnético.

Se usa en sensores de posición en autos eléctricos.

RH=VHIB
Materiales exóticos

¿Qué es un condensado de Bose-Einstein?

átomos a casi cero absoluto

Estado de la materia donde átomos se comportan como una sola onda cuántica a temperaturas cercanas al cero absoluto.

Se estudia en laboratorios con láseres en Concepción.

n1/3λth2.612
Materiales exóticos

¿Qué es un líquido de Fermi?

gas de electrones degenerados

Estado de la materia donde los electrones se comportan como un gas cuántico a bajas temperaturas.

Presente en estrellas de neutrones y algunos metales.

EF=22me(3π2n)2/3
Aplicaciones en Chile

¿Por qué el cobre chileno es buen conductor?

electrones libres en FCC

Tiene una estructura cristalina FCC con electrones deslocalizados que transportan carga fácilmente.

Por eso se exporta a 120 países desde Chile.

Aplicaciones en Chile

¿Dónde se usa el grafeno en Chile?

desalinización de agua

En membranas para filtrar agua salada en plantas desalinizadoras de Antofagasta.

El grafeno permite filtrar moléculas más rápido que el grafito.

Aplicaciones en Chile

¿Qué material se usa en paneles solares de Atacama?

silicio policristalino

El silicio policristalino, por su eficiencia en zonas con alta radiación solar.

La radiación en Atacama es la más alta del mundo.

E=η×Pin×A
Modelos teóricos

¿Qué es el modelo de Drude?

electrones en metales como gas clásico

Modelo que explica la conductividad eléctrica considerando electrones libres moviéndose como un gas clásico.

No incluye efectos cuánticos.

σ=ne2τme
Modelos teóricos

¿Qué es el modelo de bandas?

electrones en sólidos con niveles de energía

Modelo que explica la conductividad usando bandas de energía permitidas y prohibidas.

Distingue metales, semiconductores y aislantes.

E(k)=2k22m±Δ2
Experimentos famosos

¿Qué midió el experimento de Davisson-Germer?

difracción de electrones

Confirmó la naturaleza ondulatoria de los electrones al observar su difracción en cristales.

Premio Nobel en 1937.

2dsinθ=nλ
Experimentos famosos

¿Qué demostró el experimento de Hall?

carga negativa en metales

Demostró que los portadores de carga en metales son electrones (carga negativa).

Edwin Hall lo descubrió en 1879.

VH=IBnet
Propiedades térmicas

¿Qué es la conductividad térmica?

transporte de calor en materiales

Capacidad de un material para conducir calor, medida en W/(m·K).

El cobre tiene alta conductividad térmica: 401 W/(m·K).

κ=QLAΔT
Propiedades térmicas

¿Qué es la ley de Wiedemann-Franz?

relación entre conductividades

Relaciona la conductividad eléctrica y térmica en metales a temperatura ambiente.

L = κσT ≈ 2.44×10^{-8} WΩ/K².

L=κσT
Temperaturas criogénicas

¿Qué es el cero absoluto?

0 kelvin

Temperatura teórica donde cesa todo movimiento térmico, 0 K o -273.15 °C.

En Chile se alcanzan temperaturas de 10 mK en laboratorios de Concepción.

T=0K
Temperaturas criogénicas

¿A qué temperatura crítica pierde resistencia el NbTi?

superconductor común

El NbTi pierde resistencia superconductora a 9.2 K (-263.95 °C).

Se usa en imanes de resonancia magnética.

Tc=9.2K
Materiales chilenos

¿Qué mineral chileno es piezoeléctrico?

cuarzo en el norte

El cuarzo (SiO₂), presente en el desierto de Atacama, es piezoeléctrico.

Se usa en relojes y sensores.

d11=2.3×1012 C/N

Fuentes

  1. en.wikipedia.org
  2. physics.yale.edu
  3. web.archive.org
  4. www.physicstoday.org
  5. www.aps.org
  6. www.colorado.edu
  7. physics.uiowa.edu
  8. prl.aps.org
  9. ui.adsabs.harvard.edu
  10. doi.org
  11. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  12. arxiv.org
  13. press.princeton.edu
  14. www.princeton.edu
  15. api.semanticscholar.org