510058 - PHYSICS OF MATERIALS

insegnamento

ID:

510058

Durata (ore):

54

CFU:

SSD:

FISICA DELLA MATERIA

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire gli elementi chiave per comprendere le interazioni fisiche fondamentali che governano il comportamento dei materiali sottoposti a diverse sollecitazioni meccaniche, elettriche e ottiche.
Al termine del corso lo studente dovrà conoscere i principali meccanismi di interazione nei materiali e dovrà essere in grado di valutare le caratteristiche di un materiale sulla base del tipo di risposta ottenuta con esperimenti specifici di misura di parametri fisici.

Prerequisiti

Sebbene nella prima parte del corso verranno ripresi alcuni concetti utili, è richiesta la conoscenza dei fondamenti della fisica generale; in particolare le nozioni di Forza e campi di forza, energia e potenziale, i concetti di carica elettrica e dipolo magnetico e quelli di Temperatura e corrente.

Metodi didattici

L'insegnamento si avvale di lezioni frontali e di problem solving guidato in aula, integrate da due esercitazioni pratiche svolte dagli studenti in gruppi di laboratorio.
Vengono utilizzate le presentazioni messe a disposizione degli studenti nella sezione dedicata alla didattica della piattaforma KIRO
per lo svolgimento delle lezioni.

Verifica Apprendimento

La prova di apprendimento si svolgerà in forma scritta e comprenderà generalmente 2 domande che richiedono una risposta breve riguardante il rapporto tra struttura e proprietà dei materiali, volta a verificare l'acquisizione dei concetti e della terminologia sviluppata a lezione, e la soluzione di 1 questione numerica.

Testi

Per le lezioni verranno presi di volta in volta come riferimento capitoli o paragrafi dei seguenti testi:
Introduzione alla fisica dello stato solido, autore: Charles Kittel, ottava edizione, a cura di Wiley
ISBN: 978-0-471-41526-8
Solid State Physics, autori: Neil Ashcroft e N. Mermin, a cura di Cengage Learning, Inc.

Contenuti

la prima parte del corso (1 CFU) dovrà essere dedicata a recuperare e rafforzare alcune competenze preliminari richieste: forze (meccaniche ed elettromagnetiche), campo e potenziale,
elettromagnetismo, cariche e correnti, leggi di Ohm, capacità, equazioni di Maxwell, funzione dielettrica.
Successivamente, partendo dalla struttura cristallografica e dai legami nei solidi, verranno sviluppati i seguenti argomenti.
Proprietà meccaniche: energia di coesione, proprietà elastiche, propagazione delle onde meccaniche, dilatazione e
compressione, proprietà vibrazionali.
Proprietà elettroniche: bande elettroniche e statistiche, metalli, semiconduttori e isolanti, portatori di carica
trasporto, doping e diffusione elettronica.
Proprietà ottiche: indice di rifrazione e coefficiente di estinzione, formalismo complesso della propagazione delle onde,
onde elettromagnetiche in un mezzo materiale, ottica a film sottile e multistrato, interferometria.

Lingua Insegnamento

INGLESE

Altre informazioni

Gli studenti lavoratori o che avessero impedimenti alla frequenza possono contattare direttamente il docente e concordare con lui tempi, contenuti e modalità per una frequenza proficua del corso.