Propiedades De Los Materiales Semiconductores

ELECTRICAS Y MAGNETICAS

Existen varias propiedades a determinar el carácter y comportamiento eléctrico de los materiales metálicos, cerámicos y polímeros, pero las principales son la conductividad y di-electricidad; superconductividad, polarización y piezoelectricidad. El comportamiento de un material se ve manifestado primordialmente por su facultad de conducir señales, pulsos, o corrientes eléctricas a través de sus electrones, este comportamiento es lo que designa si se pueden considerar o no materiales conductores. Es así como en base a lo establecido en el informe investigativo se pude considerar tres puntos importantes:

Los metales se pueden considerar como materiales conductores temperaturas mayores a la crítica y no tan cercanas a la de fusión (temperatura de ambiente con regularidad). Son excelentes conductores cuando se hayan puros, con impurezas se disminuye la conductividad, pero se aumenta el carácter de superconductor a temperaturas bajas (menores a la crítica). En el día a día se aplica más en funciones de conducción eléctrica y en cableados.

Los polímeros son malos conductores, son mejor aplicables para funciones de transmisión de bajo voltaje, o más bien para carácter aislante. Se puede aumentar su conductividad y disminuir la resistividad considerablemente por medio de dopado, es decir, introducción de partículas de material conductor en su micro-estructura. Sus aplicaciones son variadas y principales en la biomedicina.

Los cerámicos son por lo general aislantes a temperatura ambiente, es decir, presenta un comportamiento dieléctrico. Sin embargo a muy bajas temperaturas se comportan como materiales superconductores. Su gamma de aplicación es amplia, desde capacitores y condensadores, hasta transductores piezoeléctricos, y cableado fino (fibra óptica).

Propiedades Magnéticas de los Materiales

Podemos considerar elementos magnéticos a aquellos elementos de la tabla periódica que tienen electrones desapareados, pero en realidad esto no sucede, ya que sólo existen 3 elementos que se magnetizan al aplicarles un campo magnético, son el Hierro (Fe), Cobalto (Co), Níquel (Ni). El magnetismo es dipolar, es decir, existen dos polos magnéticos separados por una determinada distancia.

Las propiedades magnéticas, son las determinadas respuestas de un material al campo magnético.

Se distinguen entre materiales magnéticos blandos y materiales magnéticos duros.

Materiales Magnéticos blandos: Aquellos que se pueden desmagnetizar.

Materiales Magnéticos duros: Aquellos que no se pueden desmagnetizar.

Los materiales magnéticos son indispensables en la sociedad actual que se caracteriza fundamentalmente por la alta tecnología. El estudio y comprensión de los aspectos fundamentales de los compuestos inorgánicos con propiedades magnéticas poco usuales, y de su relación con su estructura y otras propiedades físicas y químicas, es imprescindible para el diseño de nuevos materiales que poseen unas propiedades deseadas.

Imanes de ferrita:

Características:

La ferrita está compuesta por una mezcla de óxido de hierro y carbonato de bario (o estroncio).

Los magnetizadores de descarga capacitiva además de garantizar un rendimiento constante y equilibrado permiten magnetizar en la forma y dirección más congenial, en función de la utilización final.

Tolerancias estándar:

Longitud y anchura: 2%.

Espesor: 0,1 mm.

Ejemplos de imanes de ferrita:

Aros, discos y bloqueos de ferrita anisótropa.

Placa de ferrita.

2-TERMICAS

Por propiedad térmica se entiende la respuesta de un material al ser calentado. A medida que un sólido absorbe energía en forma de calor, su temperatura y dimensiones aumentan. La energía puede transportarse a las regiones mas frías de la muestra si existe un gradiente de temperatura y esta puede fundirse. La capacidad calorífica, la dilatación térmica y conductividad térmica son propiedades muy importantes en la utilización práctica de sólidos. (PAG 668 – 4)

CAPACIDAD CALORIFICA

Cuando se calienta un material solido, este experimenta un aumento de temperatura, indicando con ello que absorbe energía. La capacidad calorífica es una propiedad que indica la capacidad de un material de absorber calor de su entorno, representa la cantidad de energía necesaria para aumentar la temperatura en una unidad. En términos matemáticos, la capacidad calorífica C puede expresarse con:

C=dQ/dT

Donde dQ es la energía necesaria para producir un cambio dT n la temperatura. Normalmente, la capacidad calorífica se expresa por mol del material (J/mol-k, cal/mol-k). Existen dos métodos para medir esat propiedad según cuales sean las condiciones del medio donde se realiza la transferencia de calor. Uno es medir la capacidad calorífica mientras se mantiene la muestra a volumen constante, el otro es bajo presión constante. (PAG 240 – 2)

Tabla de valores de calor especifico para distintos materiales

DILATACION TERMICA

La mayoría de los sólidos se expanden cuando son calentados y se contraen cuando son enfriados. El cambio de longitud con la temperatura para un material solido puede expresar de de la siguiente manera:

(l_f-l_o)/l_o

Donde l_f representa la longitud final y l_o longitud inicial

CONDUCTIVIDAD TERMICA

El calor de los materiales solios es transportado por vibraciones de la red (fonones) y por electrones libres. Cada uno de estos mecanismos está asociado a una conductividad térmica, y la conductividad total es la suma de estas dos contribuciones, o sea k=kl+ke donde kl y ke representan las conductividades térmicas vibracionales y electrónicas, respectivamente, normalmente predomina uno u otro mecanismo.

La energía térmica asociada con los fonones o v vibraciones de red es transportada en la dirección de su movimiento. La contribución kl resulta de un movimiento neto de fonones desde las regiones de temperaturas altas a las regiones de temperaturas bajas de un cuerpo en el cual existe un gradiente de la temperatura.

Los electrones libres o de conducción participan en la conducción térmica electrónica. Los electrones libres en una región caliente de la probeta ganan energía cinética. Entonces migran a las regiones más frías en donde parte de esta

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