NanoStructures Group

Introduction to Nanophyics

(Laurea Magistrale in Physics (Physics of Matter), a.a. 2019-20)

COD. SCP7081718: 1° anno, 2° semestre (LM ord. 270) 6 (=4+2) CFU - 52 ore

Struttura del Corso

Prerequisiti: Concetti base della struttura della materia e dello stato solido.

Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire le basi per la comprensione delle proprietà chimico-fisiche dei materiali nanostrutturati che sono alla base delle loro potenziali applicazioni nel campo delle nanotecnologie. Verranno presentate inoltre alcune tecniche fisiche di sintesi di nanostrutture confinate (nanocluster) con applicazioni in nanotecnologia e in particolare nell’ottica, in fotonica e nel magnetismo. Verranno presentate infine alcune tecniche avanzate di caratterizzazione strutturale e analitica dei materiali nanostrutturati come la microscopia elettronica.

Metodi didattici: Lezioni frontali.

Descrizione verifica profitto: Esame scritto

Testi di riferimento: Dispense fornite dal docente (download materiale didattico via Moodle con le proprie credenziali SSO di ateneo e il codice fornito dal docente)

Testi di consultazione:

  • S. Maier, Plasmonics, fundamentals and applications, Springer (2007)
  • P. Prasad, Nanophotonics, Wiley-Interscience (2004)
  • C. Bohren and D. Huffmann, Absorption and scattering of light by small particles, Wiley-Interscience (2004)
  • C. Poole, F. Owens, Introduction to Nanotechnology, Wiley-Interscience (2003)
  • G. Schmid, Nanoparticles, Wiley-Interscience (2004)
  • D. Williams and C. Carter, Transmission Electron Microscopy, Plenum Press (1996)
  • M. Nastasi, J. Mayer and J. Hirvonen, Ion-Solid Interactions (fundamentals and applications) Cambridge University Press (1996)

Orario e ricevimento

Lezioni: data di inizio 11/03/2020. A causa dell'emergenza coronavirus le lezioni si svolgeranno in modalità telematica asincrona. I video e il materiale verrà pubblicato sulla pagina moodle del corso entro l'orario ufficiale di inizio lezioni. L'orario è il seguente:

Giorno Orario
MER 9:30 - 11:30
GIO 8:30 - 10:30

 

Ricevimento: è possibile fissare un colloquio previo appuntamento telefonico o via e-mail.

Programma

  • Classificazione, caratteristiche e proprietà generali dei materiali nanostrutturati: confinamento quantico e proprietà elettroniche
  • Termodinamica dei sistemi nanostrutturati: effetto di taglia termodinamico
  • Richiami sui principali metodi fisici di sintesi
  • L’impianto ionico per la sintesi di nanocompositi basati su nanocluster
  • Nucleazione e crescita di nanocluster
  • Proprietà e applicazioni dei materiali nanostrutturati:
    • proprietà ottiche lineari e nonlineari
    • confinamento quantico
    • proprietà magnetiche
  • Tecniche di caratterizzazione di nanostrutture:
    • la microscopia elettronica in trasmissione (TEM) e in scansione (SEM)
  • Richiamo delle equazioni fondamentali per la descrizione della dinamica di elettroni e fotoni
  • Confinamento di elettroni e fotoni in sistemi nanostrutturati:
    • Confinamento di fotoni in cristalli fotonici
    • Confinamento di elettroni in nanoparticelle metalliche
    • Confinamento di elettroni in quantum dots
  • Metamateriali
  • Materiali ad indice di rifrazione negativo

Esercitazioni di Laboratorio

Si vedano istruzioni sulla piattaforma Moodle del corso.

Appelli di Esame

Il compito di esame consiste in una domanda aperta e un esercizio numerico di applicazione.

Per l'iscrizione agli appelli utilizzare UNIWEB.

Risultati: i risultati delle prove saranno pubblicati su UNIWEB.

News

HR-TEM Atomic resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) image of a Au nanoparticle in SiO2 obtained by ion implantation.