CODICE 61935 ANNO ACCADEMICO 2017/2018 CFU 6 cfu anno 2 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI 9017 (LM-53) - 4 cfu anno 1 CHIMICA INDUSTRIALE 9020 (LM-71) - 4 cfu anno 2 CHIMICA INDUSTRIALE 9020 (LM-71) - 6 cfu anno 1 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI 9017 (LM-53) - SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE CHIM/04 LINGUA Italiano (Inglese a richiesta) SEDE PERIODO 1° Semestre PRESENTAZIONE Il corso di "polimeri per l'elettronica" fornisce una presentazione dello stato dell'arte dell'elettronica molecolare in tutti i suoi aspetti (sintesi, proprietà elettroniche e ottiche, caratterizzazione dei, dispositivi elettronici). Benché di carattere fondamentale, il corso è aggiornato ogni anno per seguire l'evoluzione dei dispoitivi di elettronica di consumo disponibili sul marcato OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Conoscenza di base delle proprietà chimiche e fisiche dei materiali coniugati a base molecolare e polimerica, nonché del loro utilizzo in dispositivi optoelettronici organici (sensori, transistor, led o celle fotovoltaiche). OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Comprensione delle proprietà elettroniche dei polimeri coniugati e del loro legame con le proprietà chimiche e supramolecolari. Conoscenza delle principali tecniche spettroscopiche di caratterizzazione dei materiali coniugati e dei principi fotofisici. Conoscenza dei principi di funzionamento di dispositivi basati su materiali polimerici e molecolari coniugati. MODALITA' DIDATTICHE lezioni frontali: ~40 h esercitazioni in aula: ~4 h esercitazioni in laboratorio:~ 4 h Metodi di valutazione Orale, tipicamente discussione di un elaborato (relazione scritta o presentazione power-point) preparato dallo studente su un argomento di sua scelta PROGRAMMA/CONTENUTO Le lezioni frontali riguarderanno i seguenti argomenti: Molecole e polimeri con sistemi di elettroni p-coniugati estesi. Lunghezza di coniugazione: potenziale di ionizzazione, affinità elettronica e gap HOMO-LUMO dall’etilene al poliene. [Stati elettronici del poliene infinito: il metodo di Huckel per la catena isolata e per macromolecole interagenti]. Dimerizzazione e distorsione di Peierls: sistemi metallici e semiconduttori. Polimeri coniugati conduttori: drogaggio e applicazioni. Il trasporto di carica in polimeri semiconduttori e metallici. Spettroscopia di sistemi coniugati: [transizioni elettroniche], principio di Frank-Condon [e struttura vibronica degli spettri elettronici], fluorescenza e tempi di vita, eccitoni di singoletto e tripletto, il diagramma di Jablonski, fotofisica. Sintesi delle principali famiglie di polimeri coniugati (poliacetilene, politiofene, poli(p-fenilenevinilene). Funzionalizzazione delle proprietà chimiche e fisiche di sistemi coniugati (solubilità, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica). Struttura supramolecolare dei polimeri coniugati ed effetti dell’aggregazione allo stato solido. Tecniche di orientazione di polimeri coniugati e anisotropia delle proprietà ottiche ed elettroniche. Principi di funzionamento di dispositivi basati su molecole e polimeri coniugati: sensori, dispositivi per ottica non lineare, OLED, PLED, OTFT, celle fotovoltaiche. Effetti della struttura supramolecolare sulle proprietà elettroniche fondamentali e dei dispositivi. Le esercitazioni prevedono: [calcolo della struttura elettronica del poliacetilene (1D e 3D).] Preparazione di soluzioni e film di polimeri coniugati mediante spin- e drop-casting. Spettroscopia di trasmissione, riflessione e fotoluminescenza di polimeri coniugati in soluzione (liquida e solida) e allo stato solido. TESTI/BIBLIOGRAFIA Testi di riferimento Appunti del corso (D. Comoretto) Reviews su riviste internazionali M. Pope and C. Swemberg “Electronic processes in organic crystals and polymers”, Oxford Sci Publ. New York 1999. M. Klessinger and J. Michl “Excited states and photochemistry of organic molecules”, VCH, New York 1995. J.B. Birks “Photophysics of Aromatic Molecules”, Wiley monographs in chemical physics, 1970. DOCENTI E COMMISSIONI DAVIDE COMORETTO Ricevimento: Qualsiasi giorno, previo appuntamento Commissione d'esame DAVIDE COMORETTO (Presidente) MARINA ALLOISIO FRANCESCO BUATIER DE MONGEOT MAURIZIO CANEPA LEZIONI Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Orale MODALITA' DI ACCERTAMENTO Discussione di un elaborato (relazione scritta o presentazione power-point) preparato su un argomento scelto dallo studente Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 02/02/2018 10:00 GENOVA Orale 16/02/2018 10:00 GENOVA Orale 20/06/2018 10:00 GENOVA Orale 20/06/2018 10:00 GENOVA Orale 06/07/2018 10:00 GENOVA Orale 20/07/2018 10:00 GENOVA Orale 20/07/2018 10:00 GENOVA Orale 28/09/2018 10:00 GENOVA Orale ALTRE INFORMAZIONI Propedeuticità Nessuna. Suggeriti: Celle solari: funzionamento e materiali; Proprietà Ottiche. Sede aule e laboratori di ricerca presso DCCI, orario da definire in base alle esigenze degli studenti Modalità di frequenza obbligatoria Dettagli sul docente Prof. Comoretto Davide davide.comoretto@unige.it http://www.chimica.unige.it/rubrica/104 https://scholar.google.it/citations?user=OF1l8lsAAAAJ&hl=it&oi=ao https://www.facebook.com/groups/923868324313120/?ref=bookmarks
