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Luca PASQUALI

Professore Associato
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Materiali Nanostrutturati e Proprietà Ottiche della Materia

Ingegneria dei materiali (D.M.270/04) (Offerta formativa 2022)

Obiettivi formativi

Applicazione dei concetti di fisica di base e di fisica moderna per la comprensione della proprietà ottiche della materia e per comprendere le basi della nanoscienza e nanotecnologia.

Prerequisiti

Conoscenze di base di fisica moderna, quantizzazione, struttura della materia e di fisica classica.

Programma del corso

Classificazione dei processi ottici, indice di rifrazione, materiali ottici, richiami di fisica dei solidi, eccitazioni elementari della materia. Propagazione classica della radiazione, assorbimento e transizioni interbanda, eccitoni, plasmoni, luminescenza,
strutture confinate (3 CFU), materiali molecolari, basi di funzionamento e di costruzione dei dispositivi (3 CFU).

Metodi didattici

lezioni tenute in via presenza (o via remota se dovesse persistere l'emergenza sanitaria); analisi di casi esemplari, visite ai laboratori (se consentite a causa dell'emergenza sanitaria), seminari.
Si comunica a tutti gli studenti del corso che le lezioni eventualmente per via remota si terranno sulla piattaforma TEAMS di microsoft.

Salvo altre indicazioni, le lezioni si terranno secondo l'orario settimanale pubblicato sul sito di ingegneria


Testi di riferimento

Optical Properties of Solids, M. Fox, OXFORD master Series in condensed matter physics

Verifica dell'apprendimento

L'apprendimento verrà valutato attraverso una prova di esame orale costituita da due sessioni separate, corrispondenti alle due parti del corso, e ciascuna costituita da una presentazione critica, anche con ausilio di slides, di un lavoro scientifico pubblicato su rivista internazionale in inglese e che il docente avrà cura di inviare al candidato/a entro 7 giorni precedenti la data della sessione. Tale prova di esame sarà valutata con un punteggio in trentesimi, con eventuale lode. Nell’attribuzione del punteggio di questa prova verrà valutato il livello delle conoscenze teoriche acquisite (50%), della capacità di applicare le conoscenze acquisite (30%), dell’autonomia di giudizio (10%) e delle abilità comunicative (10%). L'esame sarà tenuto eventualmente in via remota, qualora dovesse continuare l'emergenza sanitaria.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente apprende i principi dell’ottica, con particolare riguardo alla fisica della materia e dei materiali solidi e dei fenomeni microscopici correlati, le correlazioni tra microstruttura, struttura atomica e proprietà ottiche. Apprende i fondamenti dell'interazione radiazione-materia e le basi delle tecniche di spettroscopia per lo studio dei materiali.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: tramite esempi, visite a laboratori e applicazione delle tecniche spettroscopiche a casi modello, lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite per la previsione di fenomeni fisici inerenti la fisica dei materiali.
Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di leggere e comprendere testi di base ed avanzati e di affrontare con successo la letteratura specialistica di settore, migliorare le proprie capacità di valutazione critica dei risultati ottenuti e delle approssimazioni fatte, scegliere i metodi più appropriati per il problema in esame, valutare e interpretare i risultati. Tramite lo studio individuale, la discussione dei risultati di esperimenti modello, lo studente è in grado di comprendere, discutere criticamente ed esporre i risultati ottenuti e le approssimazioni fatte.
Abilità comunicative: lo studente acquisisce il linguaggio tecnico-specialistico che gli permetterà di dialogare con specialisti nell’ambito della fisica dei materiali; la preparazione alla prova di esame permette di sviluppare la capacità di esporre i risultati in modo corretto, efficace e conciso, con linguaggio appropriato.
Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e per potere provvedere autonomamente al proprio aggiornamento mediante la consultazione di letteratura specialistica e testi avanzati.