PRESENTAZIONE

L’insegnamento è dedicato alla chimica fisica dei materiali con un focus particolare sulla diffrazione a raggi X e sulla correlazione struttura-proprietà.  

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento fornisce agli studenti gli elementi fondamentali necessari per comprendere la chimica fisica dello stato solido. In particolare, rafforzerà le loro conoscenze sui principi teorici delle tecniche di diffrazione attraverso esperienze pratiche che coinvolgono l'uso di software cristallografici specifici. Inoltre, saranno discusse le correlazioni tra le proprietà strutturali ed elettroniche dei materiali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di utilizzare i concetti della chimica fisica dei materiali per analizzare e classificare la struttura e comprendere le proprietà di selezionate classi di composti. Al termine delle lezioni la studentessa/lo studente avrà acquisito le conoscenze teoriche e le competenze pratiche utili per la caratterizzazione strutturale dei materiali; in particolare, sarà in grado di applicare tecniche per l’identificazione di fasi e per l’affinamento strutturale.

Sarà inoltre in grado di mettere in relazione le proprietà strutturali con le proprietà elettroniche, discutendo i casi studio presentati durante le lezioni.

PREREQUISITI

Conoscenze di base di chimica, fisica e matematica

MODALITA' DIDATTICHE

L'erogazione dell'insegnamento avviene secondo modalità tradizionali, ovvero tramite lezioni ed esercizi/esercitazioni pratiche guidate svolte in aula. Di solito gli esercizi guidati coinvolgono l'intera classe, mentre le esercitazioni pratiche, essendo di maggiore complessità, sono proposte a gruppi di studenti in turni diversi, anche in base alla effettiva numerosità della classe di studenti.

PROGRAMMA/CONTENUTO

L'insegnamento vale 8 CFU, pari a 200 ore di studio totali, così suddivise:  48 h di lezioni in aula, 20 h di esercitazioni/esercizi in aula, 132 h di studio individuale da parte dei discenti. Sono previsti esercizi in aula ed esercitazioni più complesse su alcuni argomenti mediante l’utilizzo di specifici programmi di calcolo.

L'indice degli argomenti trattati è il seguente:

1) Introduzione alla chimica fisica dello stato solido con richiami di meccanica quantistica e termodinamica statistica;

1) Elementi di cristallografia elementare: elementi di simmetria, reticoli, gruppi puntuali, gruppi spaziali, uso delle Tabelle Internazionali di cristallografia;

2) Teoria della diffrazione, equazioni di Laue e legge di Bragg, fattore di scattering atomico, fattore di struttura, intensità diffratte;

3) Metodi di analisi cristallografica basati sulle moderne tecniche di diffrazione (RX, neutroni, sincrotrone). Analisi e interpretazione dei dati di diffrazione da campioni policristallini tramite metodi di indicizzazione, metodi di risoluzione (cenni), e di affinamento strutturale col metodo di Rietveld;

5) Proprietà elettroniche dei solidi

6) Casi studio sulla correlazione struttura proprietà

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Oltre al materiale delle lezioni, a disposizione su Aulaweb, sono consigliati i seguenti testi:

• C. Giacovazzo, H.L. Monaco, G. Artioli, D. Viterbo, G. Ferraris, G. Gilli, G. Zanotti,       M. Catti “Fundamentals of Crystallography” Ed. C. Giacovazzo
• V. K. Pecharsky, P. Y. Zavalij “Fundamentals of powder diffraction and structural    characterization of materials” Kluwer Academic Press
• International Tables of Crystallography Vols.1-4
• A.R. West - Solid State Chemistry and its Applications - 2014 (seconda edizione) Wiley

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

L'inizio previsto delle lezioni è in linea con quanto riportato nel manifesto, a partire dal 15/09/2025.

Il calendario delle lezioni è disponibile alla pagina https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame è di norma orale. La commissione d’esame è composta da almeno due docenti.

Per accertare l'effettiva preparazione da parte dello studente e la comprensione della materia, durante la prova lo studente dovrà rispondere a quesiti sia sulla parte teorica sia sulla parte pratica, con specifici riferimenti agli esercizi/esercitazioni svolte durante le lezioni.

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Oltre alla capacità dello studente di inquadrare/presentare un argomento in un contesto generale, viene valutata la sua capacità di ragionamento e la sua abilità nel rispondere a quesiti specifici. Il superamento dell’esame presuppone l’effettiva acquisizione dei concetti teorici; in particolare, lo studente deve dimostrare di aver compreso correttamente il significato di certe leggi fisiche e/o chimico-fisiche e di saper dare la giusta interpretazione del motivo per cui certi fenomeni avvengono. Nella valutazione si tiene conto della capacità dello studente di utilizzare una terminologia tecnico-scientifico appropriata unita alla coerenza di esposizione dei concetti. E’ inoltre valutata positivamente la capacità dello studente di applicare le conoscenze teoriche in situazioni reali o per la risoluzione di semplici problemi.

ALTRE INFORMAZIONI

Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: ADVANCED MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY 11967 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe

Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:

•            la denominazione dell’insegnamento

•            la data dell'appello

•            il cognome, nome e numero di matricola dello studente

•            gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.

Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.

Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.

Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici