Ateneo - UPO

Il corso offre un' introduzione a nanomateriali e alle nanotecnologie a studentesse e studenti della laurea triennale e fornisce una comprensione dettagliata dei principi chimico-fisici che governano le proprietà dei nano-materiali e loro uso in dispositivi.
Il corso è inoltre finalizzato a fornire alle studentesse e agli studenti i metodi di modellazione di molecole e materiali. Le studentesse e gli studenti vengono anche introdotti alle interazioni luce-materia in nano-strutture di semiconduttori e metalli.
E' presentata la teoria quantistica nei solidi e l'effetto delle dimensioni in semiconduttori.

Materiale fornito dal docente.

L'obiettivo del corso è quello di dare esempi di classi di materiali funzionali per applicazioni "smart" che si fonda sulla comprensione profonda dei principi che governano le proprietà dei nanomateriali e dei dispositivi ma, anche di fornire alle studentesse e agli studenti i metodi per la loro modellazione.
Focalizzandosi sulle peculiari proprietà chimico-fisiche dei diversi materiali e la loro modellazione, sono descritte applicazioni nel campo dell'elettronica, fotonica e accumulo di energia.

E' propedeutico aver seguito i corsi seguenti.

Fisica I e II,
COMPLEMENTI DI MATEMATICA E INFORMATICA PER LA CHIMICA: STRUMENTI INFORMATICI E COMPUTAZIONALI,

FONDAMENTI DI CHIMICA FISICA E LABORATORIO.

Didattica Frontale.

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Esame orale

Introduzione al mondo "nano". Nanotecnologia oggi: una panoramica.
Sistemi a bassa dimensionalità e dipendenza delle proprietà dei materiali dalle dimensioni.
Stato solido, descrizione di un solido. Le caratteristiche della struttura elettronica dei materiali.
Applicazioni:
grafene e altri materiali 2D, nanotubi di carbonio, fullereni;
materiali nanostrutturati per dispositivi di accumulo di energia.

Modellazione di proprietà di molecole e materiali.

Risposta dinamica di nanostrutture: introduzione alla dinamica molecolare.

Introduzione alle interazioni luce-materia in nanostrutture semiconduttive e metalliche.

Effetto del confinamento di elettroni e luce sulle proprietà ottiche dei materiali.Esempi di dispositivi.
Risposta ottica dei materiali: dielettrici e metalli. Nanoparticelle metalliche e plasmoni localizzati di superficie.

"Quantum dots" e "wells".

Comprensione dei principi che governano le proprietà dei nanomateriali e dei dispositivi e conoscenza dei metodi statici e dinamici per la loro modellazione.
Conoscenza dei materiali per applicazioni pratiche presentati.
Capacità di applicare tali conoscenze per assemblare nanomateriali in relazione ai loro vantaggi e limitazioni.
Le studentesse e gli studenti otterranno una visione dell' impatto potenziale socio-conomico e ambientale dei nanomateriali.
Abilità nella comunicazione delle informazioni acquisite.