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SURFACE SCIENCE AND NANOSTRUCTURING AT SURFACE

CODICE 61936
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 9017 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI (LM-53) - GENOVA
  • 6 cfu al 2° anno di 9012 FISICA(LM-17) - GENOVA
  • 6 cfu al 1° anno di 11430 SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI (LM SC.MAT.) - GENOVA
  • 6 cfu al 1° anno di 9012 FISICA(LM-17) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE FIS/03
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Il corso copre i fenomeni fisici e chimici che avvengono alla superficie di corpi solidi che comportano una comprensione a livello atomico.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Understanding the fundamentals of surface science. Capacity of reading scientific papers in surface science and applied surface science.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Lo studente verrà introdotto nel magico mondo delle superfici dove si incontrano fisica, chimica e scienza dei materiali. Conoscerà le tecniche di microscopia e spettroscopia che permettono di ottenere informazioni sulla scala subnanometrica e verrà introdotto alle principali applicazioni .che spaziano dalla nanoelettronica, alla catalisi, alla plasmonica ed alla nanomedicina.  LO studente sarà in grado di comprendere articoli scientifici di Surface Science

    PREREQUISITI

    Gli studenti devono avere conoscenze di meccanica quantistica ed aver seguito un corso introduttivo allo stato solido o alla struttura della materia

    MODALITA' DIDATTICHE

    Il corso comprende lezioni frontali e esperienze di laboratorio

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Rilevanza delle superfici e delle intrfacce nella nanoscienza e nelle nanotecnologie. Eccessi superficiali e proprietà termodinamiche alla superficie di un corpo. Struttura cristallografica di superficie, rilassamento e ricostruzione degli strati superficiali. Fenomeno del restringimento delle bande elettroniche e stati di superficie. Magnetismo alle superficie. Descrizione di casi specifici per superfici metalliche, di semiconduttori, di ossidi e di isolanti. Il graphene ed i sistemi bidimensionali. I film ultrasottili, sistemi con due, una e zero dimensioni, fili quantici e cluster di atomi. Stati eccitati: eccitazioni reticolari (spettro fononico) ed eccitazioni elettroniche e magnetiche di superficie.  Connessioni con la plasmonica: raccolta di energia e processi fotochimici in catalisi. L'interazione gas-superficie: fisisorbimento e chemisorbimento, dinamica dell'interazione e coefficiente di cattura, adsrobimento e desorbimento e semplic reazioni chimiche. Fenomeni di crescita, epitassia a fascio molecolare, deposizione mediante vapori ed ablazione.Films e clusters nel limite quantico. Autoassemblaggio e strutture nanostrutturate artificiali. Principali metodi sperimentali sviluppati per la scienza delle superfici. Microscopie a scansione, spettroscopie e metodi di diffrazione con sensibilità superficiale. 

     

     

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

     “Physics of Surfaces and Interfaces” H.Ibach, Springer Verlag 2006. ISBN-13 978-3-540- 34709-5

    Introduction to Surface Chemistry and Catalysis, Gabor Somorjai, second edition Wiley

    DOCENTI E COMMISSIONI

    LEZIONI

    INIZIO LEZIONI

    Come da calendario accademico. Il corso si chiude entro le vacanze di Natale

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L'esame si svolge in modalità orale. Lo studente preparerà una breve presentazione su un argomento avanzato a sua scelta. Seguirà quindi una interrogazione su tutti gli argomenti del corso. 

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    L'accertamento della preparazione dello studente è determinata per il 20% dalla valutazione delle relazioni di laboratorio e per l'80% alla valutazione della prova orale.