Introducción

En este capítulo examinaremos las aplicaciones de la mecánica cuántica en sistemas más complejos, como las moléculas, los metales, los semiconductores y los superconductores. Repasaremos y desarrollaremos los conceptos de los capítulos anteriores, incluyendo las funciones de onda, los orbitales y los estados cuánticos. También presentaremos muchos conceptos nuevos, como el enlace covalente, los niveles de energía rotacional, la energía de Fermi, las bandas de energía, el dopaje y los pares de Cooper.

El tema principal de este capítulo es la estructura cristalina de los sólidos. Durante siglos, los sólidos cristalinos han sido apreciados por su belleza, entre los que se encuentran gemas como diamantes y esmeraldas, así como cristales geológicos de cuarzo y minerales metálicos. Las estructuras cristalinas de los semiconductores tales como el silicio también han hecho posible la industria electrónica actual. En este capítulo estudiamos cómo las estructuras de los sólidos les confieren propiedades que van desde la resistencia y la transparencia hasta la conductividad eléctrica.