Temarios

  • Introductorias
  • Básicas
  • Materiales cerámicos
  • Materiales complejos
  • Materiales electrónicos
  • Materiales metálicos
  • Materiales poliméricos

Fundamentos de Matemáticas para materiales (8 créditos)

  1. Cálculo avanzado en espacios de variables reales y complejas (23 horas)
  2. Álgebra lineal (18 horas)
  3. Cálculo vectorial (15 horas)
  4. MATHEMATICA (8 horas)

Introducción a la mecánica cuántica (8 créditos)

  1. Introducción (5 horas)
  2. Relatividad especial (5 horas)
  3. El fotón(5 horas)
  4. Ondas de Broglie asociadas a partículas materiales (6 horas)
  5. Ecuación de Schrödinger (6 horas)
  6. Modelo atómico Bohr-Rutherford (6 horas)
  7. Átomo de hidrógeno (6 horas)
  8. Átomos multi-electrónicos (6 horas)
  9. Física estadística y materia condensada (6 horas)
  10. Estructura molecular (4 horas)
  11. Física del estado sólido (6 horas)
  12. Radioactividad y estructura nuclear (3 horas)
  13. Reacciones nucleares y aplicaciones a fisión y fusión (3 horas)

Introducción a la química de materiales (8 créditos)

  1. Conceptos fundamentales (8 horas)
  2. Periodicidad química (8 horas)
  3. Enlace químico (24 horas)
  4. Oxidación-reducción (8 horas)
  5. Soluciones (4 horas)
  6. Ácidos y bases (4 horas)
  7. Introducción a la química orgánica (8 horas)

Durante los dos primeros semestres de la maestría, los alumnos cursarán y acreditarán tres actividadesacadémicas del grupo de las denominadas básicas. Estas actividades académicas serán asignadas por el Comité Académico, de acuerdo con la preparación y el campo de conocimiento seleccionado por el alumno. Estas actividades académicas podrán ser cambiadas por el Comité Académico, con base en lasolicitud razonada del alumno, avalada por su tutor principal.



Estructura de los Materiales (12 créditos)

  1. Estructura cristalina (30 horas)
  2. Simetría cristalina (30 horas)
  3. Difracción de rayos-X (18 horas)
  4. Estados condensados (6 horas)
  5. Casos prácticos (12 horas)

Estructura Electrónica de Materiales (12 créditos)

  1. Introducción (8 horas)
  2. La molécula diatómica (8 horas)
  3. Sistemas finitos e infinitos (12 horas)
  4. Sistemas bidimensionales y tridimensionales (12 horas)
  5. Brechas de energía (8 horas)
  6. Enlace s-p: el caso del silicio (6 horas)
  7. Teoría del electrón libre (10 horas)
  8. Propiedades de los metales dentro de la aproximación del electrón libre (12 horas)
  9. Metales de transición (12 horas)
  10. Introducción a la teoría cuantitativa moderna (4 horas)

Matemáticas Aplicadas a Materiales 1 (12 créditos)

  1. Motivación
  2. Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
  3. Ecuaciones Diferenciales Parciales
  4. Problemas de valores de frontera

Mecánica de medios continuos (12 créditos)

  1. Antecedentes matemáticos (18 horas)
  2. Cinemática del medio continuo (18 horas)
  3. Dinámica del medio continuo (12 horas)
  4. Ecuaciones constitutivas (10 horas)
  5. Elasticidad lineal (14 horas)
  6. Análisis lineal de mecánica de fluidos (14 horas)
  7. Viscoelasticidad lineal (14 horas)

Propiedades Mecánicas de Materiales (12 créditos)

  1. Introducción (1 hora)
  2. Defectos (12 horas)
  3. Plasticidad (10 horas)
  4. Fractura (3 horas)
  5. Fatiga (3 horas)
  6. Termofluencia (3 horas)
  7. Influencia de la microestructura sobre las propiedades mecánicas (20 horas)
  8. Propiedades mecánicas de los materiales cerámicos (6 horas)
  9. Propiedades mecánicas de los materiales poliméricos (12 horas)
  10. Materiales compuestos (6 horas)
  11. Disponibilidad de los materiales (2 horas)

Química de los Materiales (12 créditos)

  1. Ecuación de Schrödinger para un electrón en un pozo de potencial
  2. Átomo de hidrógeno, números cuánticos
  3. Enlace químico
  4. Periodicidad.
  5. Método de Hartree-Fock
  6. Teoría de Fukui de orbitales frontera
  7. Teoría de enlace de valencia
  8. Teoría de bandas
  9. Modelado Molecular

Termodinámica de los Materiales (12 créditos)

  1. Propiedades termodinámicas de materiales (16 horas)
  2. Estabilidad y transiciones de fase (4 horas)
  3. Sistemas binarios (12 horas)
  4. Diagramas de fases de sistemas multicomponentes (12 horas)
  5. Ciclos termodinámicos: Carnot, endorreversibles (12 horas)
  6. Fenómenos de superficie (6 horas)
  7. Defectos en cristales (6 horas)
  8. Materiales complejos: sistemas eléctricos, magnéticos, etc (10 horas)
  9. Puntos críticos (10 horas)

Cristalografía ( 8 créditos)

  1. Aspectos fundamentales de teoría de grupos (10 horas)
  2. Operaciones de simetría (8 horas)
  3. Estructuras Cristalinas (12 horas)
  4. Grupos puntuales (12 horas)
  5. Grupos espaciales (10 horas)
  6. Defectos cristalinos (4 horas)
  7. Introducción a las técnicas de caracterización de materiales cristalinos (8 horas)

Difracción ( 8 créditos)

  1. Principios básicos de interacción de radiación con la materia (14 horas)
  2. Estructura de la materia (8 horas)
  3. Métodos experimentales de difracción de rayos X (30 horas)
  4. Programas de computación para difracción de rayos X (12 horas)

Métodos de preparación de materiales cerámicos ( 8 créditos)

  1. Reacción en estado sólido (6 horas)
  2. Química suave (14 horas)
  3. Métodos alternativos (12 horas)
  4. Métodos de alta presión e hidrotérmicos (6 horas)
  5. Procesamiento de materiales por microondas (6 horas)
  6. Sinterización (6 horas)
  7. Cristalización (4 horas)
  8. Crecimiento de cristales (4 horas)

Técnicas Espectroscópicas y Térmicas ( 8 créditos)

  1. Espectroscopía infrarroja y Raman (24 horas)
  2. Espectroscopía de absorción UV-Visible (20 horas)
  3. Análisis térmico (20 horas)

Mecánica estadística de los materiales ( 8 créditos)

  1. Formulación axiomática de la termodinámica de Tisza (12 horas)
  2. Fundamentos de Mecánica Estadística (24 horas)
  3. Aplicaciones de mecánica estadística a los materiales (28 horas)

Mecánica de fluidos y transferencia de calor ( 8 créditos)

  1. Fundamentos (14 horas)
  2. Flujos de fluidos no-viscosos (8 horas)
  3. Flujos unidireccionales lineales. Soluciones exactas de flujos sin inercia (12 horas)
  4. Flujos lentos (8 horas)
  5. Capas límite (10 horas)
  6. Transferencia de Calor (12 horas)

Mecánica de sólidos ( 8 créditos)

  1. El concepto de esfuerzo y deformación (8 horas)
  2. Teoría de la elasticidad (12 horas)
  3. Criterios de falla (4 horas)
  4. Aplicaciones bajo condiciones de sólido elástico isotrópico (4 horas)
  5. Métodos energéticos (4 horas)
  6. Estabilidad Elástica (4 horas)
  7. Placas y membranas (6 horas)
  8. Comportamiento plástico de los materiales (4 horas)
  9. Elasticidad bajo condiciones de grandes deformaciones (10 horas)
  10. Método del elemento Finito (8 horas)

Reología ( 8 créditos)

  1. Fenómenos exhibidos por el flujo de líquidos poliméricos (12 horas)
  2. Funciones materiales de los fluidos poliméricos (14 horas)
  3. Viscoelasticidad lineal (12 horas)
  4. Viscoelasticidad no lineal (14 horas)
  5. Modelos moleculares (12 horas)

Dispositivos electrónicos( 8 créditos)

  1. Introducción (4 horas)
  2. Tecnología de crecimiento de cristales y preparación de substratos (8 horas)
  3. Tecnología de preparación películas delgadas semiconductoras y aislantes (20 horas)
  4. Metalización (12 horas)
  5. Preparación y funcionamiento de dispositivos optoelectrónicos (20 horas)

Fenómenos de superficie( 8 créditos)

  1. Tensión superficial. Líquidos puros (4 horas)
  2. Potenciales termodinámicos de la interfase (4 horas)
  3. Fuerzas intermoleculares (4 horas)
  4. Potenciales químicos de superficie (4 horas)
  5. Isotermas de adsorción (10 horas)
  6. Actividad. Fugacidad (8 horas)
  7. Anfifílos (8 horas)
  8. Tensoactivos no iónicos etóxilados (8 horas)
  9. Curvatura y termodinámica
  10. Métodos de medición de tensión superficial. Métodos basados en la forma y en rompimiento (4 horas)
  11. Tensión superficial dinámica. Efecto Marangoni. Difusión controlante. Espumas (2horas)
  12. Microemulsiones. Temperatura de inversión de fases. Diagramas ternarios. Diagramas de Winsor (2 horas)
  13. Trabajo de adhesión. Cohesión. Extensión. Relación tensión superficial, Tensión interfacial. Transiciones de mojado (2 horas)

Fundamentos de magnetismo ( 8 créditos)

  1. Introducción (2 horas)
  2. Fenomenología de diversos procesos magnéticos (4 horas)
  3. Variedades de orden magnético en materiales
  4. Caracterización por medio de susceptibilidad y magnetización de tres procesos básicos: (Paramagnetismo, Ferromagnetismo y Diamagnetismo. (6 horas)
  5. Descripción clásica y cuántica de los procesos magnéticos: (4 horas)
  6. Campo molecular descripción de procesos ferromagnéticos y antiferromagnéticos (4 horas)
  7. Magnetismo de electrones itinerantes (4 horas)
  8. Superintercambio del tipo Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (4 horas)
  9. Taxonomía del comportamiento magnético (4 horas)
  10. Técnicas experimentales y unidades en magnetismo (4 horas)
  11. Procesos simples de comportamiento magnético: Paramagnetismo ideal, Diamagnetismo, ferromagnetismo, antiferromagnetismo y ferrimagnetismo.
  12. Procesos mas complicados: (6 horas)
  13. Magnetismo molecular (4 horas)
  14. Magnetismo, enlaces y ligaduras en procesos químicos (4 horas)
  15. Nanomagnetismo (4 horas)

Materiales desordenados ( 8 créditos)

  1. Sistemas no cristalinos (6 horas)
  2. Preparación y caracterización de materiales amorfos (8 horas)
  3. Técnicas y modelos (14 horas)
  4. Excitaciones en redes desordenadas (14 horas)
  5. Materiales amorfos (14 horas)
  6. Aplicaciones (8 horas)

Nanotecnología y nanomateriales ( 8 créditos)

  1. Introducción a la nanotecnología (4 horas)
  2. Conceptos básicos de la mecánica cuántica (4 horas)
  3. Nanoestructuras cuánticas semiconductoras (8 horas)
  4. Transporte electrónico y propiedades ópticas de nanoestructuras (8 horas)
  5. Fenómenos a escala nanométrica (20 horas)
  6. Nanomateriales (12 horas)
  7. Nanoestructuras (8 horas)

Óptica de Semiconductores ( 8 créditos)

  1. Introducción (2 horas)
  2. Ecuaciones de Maxwell y los fotones (6 horas)
  3. Interacción de la luz con la materia (18 horas)
  4. Conjunto de osciladores desacoplados (5 horas)
  5. El concepto de polariton (4 horas)
  6. Relaciones de dispersión (4 horas)
  7. Vibraciones de la red y fonones (5 horas)
  8. Electrones en una red cristalina periódica (6 horas)
  9. Exitotes (5 horas)
  10. Propiedades ópticas de excitones intrínsecas (5 horas)
  11. Espectroscopías ópticas (4 horas)

Propiedades electrónicas de materiales ( 8 créditos)

  1. Introducción (6 horas)
  2. Estructura de bandas de los sólidos (8 horas)
  3. Estructura y defectos en semiconductores en bulto (8 horas)
  4. Física y aplicaciones de estructuras semiconductoras de baja dimensionalidad (4 horas)
  5. Propiedades ópticas (8 horas)
  6. Diamagnetismo y paramagnetismo (8 horas)
  7. Ferromagnetismo y orden magnético (8 horas)
  8. Superconductividad (8 horas)
  9. Dinámica de los átomos en un cristal (6 horas)

Propiedades magnéticas de materiales ( 8 créditos)

  1. Introducción (5 horas)
  2. Origen atómico del momento magnético ( 6 horas)
  3. Diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo (12 horas)
  4. La interacción de intercambio (8 horas)
  5. Anisotropía magnética (8 horas)
  6. Dominios magnéticos y pared de dominio (3 horas)
  7. Mecanismos de magnetización (4 horas)
  8. Técnicas experimentales (8 horas)
  9. Materiales magnéticos (10 horas)

Semiconductores ( 8 créditos)

  1. Introducción (4 horas)
  2. Estructura, composición y preparación de semiconductores (4 horas)
  3. Teoría de bandas de semiconductores cristalinos (16 horas)
  4. Niveles de energía en semiconductores extrínsecos (10 horas)
  5. Propiedades eléctricas y ópticas de semiconductores cristalinos (16 horas)
  6. Aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas de los semiconductores (14 horas)

Superconductividad ( 8 créditos)

  1. El fenómeno de la Superconductividad (8 horas)
  2. Propiedades termodinámicas (8 horas)
  3. Teoría de London (8 horas)
  4. Teoría de Ginzburg-Landau (12 horas )
  5. Teoría BCS (12 horas)
  6. Diversos tipos de materiales superconductores (8 horas)
  7. Superconductores de alta temperatura crítica (4 horas)
  8. Aplicaciones (4 horas)

Fundamentos de la metalurgia física( 8 créditos)

  1. Conceptos básicos (8 horas)
  2. Dislocaciones y deformación plástica (8 horas)
  3. Fronteras de grano (6 horas)
  4. Diagramas de fase (8 horas)
  5. Fenómenos de difusión (4 horas)
  6. Solidificación en metales (6 horas)
  7. Aleaciones ferrosas (10 horas)
  8. Aleaciones no ferrosas (10 horas)
  9. Temas selectos (4 horas)

Fundamentos de la solidificación ( 8 créditos)

  1. Introducción (4 horas)
  2. Nucleación (8 horas)
  3. Solidificación de metales puros (8 horas)
  4. Solidificación de aleaciones (10 horas)
  5. Solidificación de eutécticos y peritécticos (4 horas)
  6. Crecimiento dendrítico (10 horas)
  7. Segregación (10 horas)
  8. Estructura de piezas coladas (10 horas)

Materiales compuestos ( 8 créditos)

  1. Introducción
  2. Materiales constituyentes y propiedades
  3. La región interfacial
  4. Materiales compuestos continuos (fibras largas)
  5. Materiales compuestos discontinuos, (fibras cortas y partículas)
  6. Mecanismos de fallas en materiales compuestos

Procesos cinéticos en metalurgia física ( 8 créditos)

  1. Difusión
  2. Cinética de nuleación y crecimiento
  3. Interfaces

Solidificación ( 8 créditos)

  1. Introducción (2 horas)
  2. Estabilidad morfológica de la interface plana (12 horas)
  3. Inestabilidad morfológica de una interface plana (20 horas)
  4. Crecimiento dendrítico (12 horas)
  5. Fenomenología en la punta de la dendrita (12 horas)
  6. Microsegregación (6 horas)

Superplasticidad ( 8 créditos)

  1. Concepto de superplasticidad y origen histórico
  2. Tipos de superplasticidad
  3. Mecanismos de deformación a alta temperatura y relaciones fenomenológicas para superplasticidad por granos finos
  4. Cristalografía de la estructura de granos finos
  5. Cerámicas superplásticas
  6. Superplasticidad en compuestos intermetálicos
  7. Superplasticidad a alta rapidez de deformación
  8. Ductilidad y fractura de materiales superplásticos
  9. Conformado superplástico y soldadura por difusión
  10. Ejemplos comerciales de productos superplásticos

Física de polímeros ( 8 créditos)

  1. Estructura de los polímeros (8 horas)
  2. Comportamiento de los polímeros (6 horas)
  3. El estado cristalino (7 horas)
  4. El estado vítreo (7 horas)
  5. El estado elastomérico (9 horas)
  6. Estado cristal-líquido (5 horas)
  7. Teoría del comportamiento viscoelástico (9 horas)
  8. Teoría estadística de cadenas poliméricas
  9. Teorías moleculares de la relajación de esfuerzos (5 horas)

Fisicoquímica y caracterización de polímeros ( 8 créditos)

  1. Macromoléculas en solución
  2. Gelación y vulcanización
  3. Peso molecular y su distribución
  4. Determinación de la microestructura de los polímeros
  5. Propiedades térmicas
  6. Propiedades eléctricas
  7. Propiedades ópticas

Procesamiento de materiales poliméricos ( 8 créditos)

  1. Reología
  2. Recubrimiento de cables
  3. Extrusión
  4. Moldeo por inyección
  5. Extrusión de fibras
  6. Combinación de operaciones

Reciclaje de materiales poliméricos y compuestos ( 8 créditos)

  1. Introducción
  2. Polímeros alrededor de nosotros
  3. Estrategias generales de reciclaje de los polímeros
  4. Preparación de los polímeros para reciclaje
  5. Esquemas de reciclaje de los principales polímeros producidos en grande escala
  6. Polímeros producidos en pequeña escala
  7. Reciclaje de las materias primas
  8. Descomposición, incineración y oxidación supercrítica de los polímeros
  9. Terraplén
  10. Aplicación de los polímeros reciclados
  11. Eficacia ecológica de las tecnologías modernas y dirección general de reciclaje de residuos poliméricos

Síntesis de polímeros ( 8 créditos)

  1. Introducción (8 horas)
  2. Polimerización por pasos (28 horas)
  3. Polimerización por adición/en cadena. (22 horas)
  4. Polimerización por rompimiento de ciclo (4 horas)
  5. Polímeros inorgánicos (2 horas)

 

 

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