Scienza, tecnologia e realizzazione di materiali micro e nano strutturati per applicazioni d'avanguardia
Durata: 28 ore
Periodo didattico: annuale
Programma
docente:
1° modulo: prof. Lorenzo Fedrizzi - ING-IND/22 - 1° semestre
programma: in corso di definizione
2° modulo: prof. Francesco Andreatta - ING-IND/22 - 1° semestre
programma: in corso di definizione
3° modulo: prof. Luca Selmi - ING-INF/01 - 2° semestre
Il modulo si rivolge a studenti della classe scientifica con particolare riferimento all’area dell’Ingegneria e più in generale delle discipline STEM (Science, Technology, Engineering and Math).
La prima parte del modulo mira a definire ed introdurre i dominii delle nanoscienze e delle nanotecnologie, facendo comprendere le ragioni che oggi rendono questi settori forieri di una elevatissimo numero di future innovazioni in grado di abilitare nuove applicazioni in molti settori industriali. In questa prima parte verranno anche forniti dati relativi all’organizzazione della ricerca nel settore in vari stati nazionali (2 ore). Successivamente verranno illustrati i principali metodi di fabbricazione su scala nanometrica, evidenziando quelli più maturi o promettenti dal punto di consentire sviluppi industriali di rilievo (2 ore).
La parte centrale del corso fornirà gli elementi essenziali di fisica dello stato solido (e i relativi metodi matematici) necessari a comprendere come mai le proprietà elettriche ed ottiche di materiali nanostrutturati possano essere, a parità di composizione, così profondamente differenti da quelle di campioni macroscopici omogenei. Verranno quindi introdotti i concetti e le principali equazioni necessarie per la modellazione fisico-matematica di fenomeni elettrici ed ottici in dispositivi a scala nanometrica.
L’ultima parte del corso illustrerà esempi concreti di studio e modellazione di dispositivi nanometrici per la computazione e la (bio)-sensoristica, anche ricorrendo a “tool” di simulazione disponibili su uno dei principali hub mondiali dedicati alle nanotecnologie.
Il modulo si configura come essenzialmente autonomo dal punto di vista dei contenuti, e trova il suo naturale complemento nelle lezioni teoriche e pratiche dedicate alle tecniche di caratterizzazione e microscopia dei materiali su scala micro e nano-metrica tenute dai Prof. Fedrizzi e Andreatta.
L’orario verrà stabilito in accordo con gli studenti iscritti nel secondo periodo dell’a.a. 2016/2017 per massimizzare la fruibilità delle lezioni.
Programma di massima |
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Introduzione alle nanoscienze e nanotecnologie. | 2 |
Tecniche di fabbricazione su scala nanometrica (con forti collegamenti alla parte sulla caratterizzazione dei materiali) | 2 |
Elementi di matematica e fisica per lo studio e la modellazione delle proprietà elettroniche ed ottiche di materiali su scala nanometrica (con esempi al calcolatore basati sui tool di http://www.nanohub.org) | 4 |
Esempi di dispositivi su scala nanometrica per la computazione (con esercitazioni al calcolatore) | 3 |
Esempi di dispositivi su scala nanometrica per la bio-sensoristica (con esercitazioni al calcolatore) | 3 |
