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CODICE 61844
ANNO ACCADEMICO 2016/2017
CFU
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/03
LINGUA Italiano
SEDE
PERIODO 1° Semestre
PROPEDEUTICITA
Propedeuticità in uscita
Questo insegnamento è propedeutico per gli insegnamenti:
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • METODI DI SIMULAZIONE APPLICATI ALLA FISICA 72567
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • MATERIALI E DISPOSITIVI PER L'ELETTRONICA 62421
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • SISTEMI MESOSCOPICI E NANODISPOSITIVI 66800
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • LABORATORIO DI BIOFISICA 62739
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • NANOSTRUTTURE 62744
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA DELLO STATO SOLIDO 61861
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • LABORATORIO DI FISICA DELLA MATERIA (6 CFU) 61862
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA DELLA MATERIA SOFFICE 61863
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • LABORATORIO DI FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI E ASTROFISICA 61868
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • TEORIA DELLE FORZE NUCLEARI 61870
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA NUCLEARE APPLICATA 61871
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 2 62422
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA E STATISTICA MEDICA 67074
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA DELL'OCEANO 68875
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI 1 61872
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA DELLE ASTROPARTICELLE 61873
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FONDAMENTI DI ASTROFISICA E COSMOLOGIA 61874
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • RELATIVITA' GENERALE 61875
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • TEORIA DEI CAMPI 61876
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • LABORATORIO DI TERMODINAMICA AVANZATA 62424
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • TEORIA DEI GRUPPI 63662
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • FISICA STATISTICA 61867
  • FISICA 9012 (coorte 2016/2017)
  • ELETTRONICA APPLICATA 68873

PRESENTAZIONE

Questo insegnamento offre una panoramica delle proprieta' elettroniche nei solidi, fornendo i principali fondamenti

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire i fondamenti della fisica dei solidi, con particolare attenzione alle proprietà elettroniche.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO)

Fornire gli elementi di base per la comprensione della dinamica degli elettroni e delle principali proprietà magnetiche nei solidi, con cenni alla superconduttività e alle basi del funzionamento del laser.

PROGRAMMA/CONTENUTO

- Strutture cristalline Reticoli di Bravais, reticolo reciproco - Bande elettroniche nei cristalli Approssimazione a singolo elettrone Teorema di Bloch e sue implicazioni Modello ad elettroni quasi liberi, bande e gap di energia Occupazione delle bande: isolanti e metalli Esempi (metalli e isolanti in 3D, grafene 2D, nanotubi di carbanio 1D) - Proprietà dinamiche e di trasporto Moto semiclassico, velocità di gruppo e massa efficace Dinamica in presenza di campi esterni Processi di scattering e conducibilità elettrica nei metalli - Semiconduttori Concetto di lacuna Semiconduttori intrinseci, statistica dei portatori, mobilità Semiconduttori estrinseci, legge di azione delle masse Proprietà di trasporto: corrente di deriva e di diffusione Processi di ricombinazione e generazione Giunzione pn all'equilibrio, piegamento delle bande Giunzione pn polarizzata, caratteristica corrente-voltaggio del diodo - Magnetismo Definizione statistica della magnetizzazione, Hamiltoniana in campo magnetico Diamagnetismo e paramagnetismo, legge di Curie, regole di Hund Ferromagnetismo: modello di Weiss, interazione di scambio, Hamiltoniana di Heisenberg, campo medio. - Superconduttività Aspetti fenomenologici: proprietà elettriche e magnetiche e termodinamiche Equazione di London Cenni alla teoria microscopica BCS, condensato di coppie di Cooper - Laser Interazione radiazione materia: emissione e assorbimento, coefficienti di Einstein, allargamento delle righe spettrali Principi di azione del laser: inversione di popolazione e guadagno. Schema di pompaggio a tre livelli. Cavità risonanti. Realizzazione pratica di alcuni tipi di laser: laser a stato solido, laser a gas, laser a semiconduttore

TESTI/BIBLIOGRAFIA

* C. Kittel "Introduzione alla Fisica dello Stato Solido", Casa Editrice Ambrosiana (2008). * G. Grosso and G. Pastori-Parravicini "Solid State Physics", Academic Press (2000). * S. Blundell "Magnetism in Condensed Matter", Master Series in Condensed Matter Physics, Oxford University Press (2001). * O. Svelto "Principles of Lasers" Fourth Edition, Springer (1998).

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MAURA SASSETTI (Presidente)

FABIO CAVALIERE

RICCARDO FERRANDO

LEZIONI

Orari delle lezioni

FISICA DELLA MATERIA 2

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame scritto e orale

Calendario appelli

Data appello Orario Luogo Tipologia Note
19/06/2017 09:00 GENOVA Scritto
17/07/2017 09:00 GENOVA Scritto
11/09/2017 09:00 GENOVA Scritto