CODICE 61936 ANNO ACCADEMICO 2022/2023 CFU 6 cfu anno 2 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI 9017 (LM-53) - GENOVA 6 cfu anno 2 FISICA 9012 (LM-17) - GENOVA 6 cfu anno 1 SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI 11430 (LM SC.MAT.) - GENOVA 6 cfu anno 1 FISICA 9012 (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 MARIO AGOSTINO ROCCA Ricevimento: Il docente riceverà gli studenti il giovedi mattina nel proprio studio al DIFI GIOVANNI CARRARO Commissione d'esame MARIO AGOSTINO ROCCA (Presidente) GIOVANNI CARRARO (Presidente Supplente) LUCA VATTUONE (Supplente) 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 all'indirizzo 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.
