Il corso si propone di affrontare da un punto di vista globale che include la scienza dei materiali, la chimica, la fisica le varie tecniche di spettroscopia come metodo fondamentale per lo studio dei processi chimico-fisici e delle proprietà di base di diversi materiali naturali e artificiali. Gli obiettivi del corso sono molteplici: 1. Comprensione delle proprietà fondamentali di materiali organici e inorganici; 2. Comprensione delle principali tecniche spettroscopiche di indagine della struttura atomica, elettronica e vibrazionale dei solidi; 3. Comprensione delle maggiori tecniche di indagine ottica e spettroscopica per l’analisi dei materiali e dei dispositivi fotovoltaici (UVVIS, Spettroscopia Raman, Fotoluminescenza, Spettroscopia risolta in tempo di Pump-Probe); 4. Comprensione - mediante esempi - di processi fisico-chimici che avvengono a seguito dell'interazione con la luce. Processi statici e dinamici
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica e chimica a livello di corso di laurea triennale in discipline scientifiche. Nozioni di fisica dello stato solido costituiscono un plus
Metodi didattici
Lezioni interattive supportate da proiezioni PowerPoint (precedentemente consegnate agli studenti). Se possibile, tour in laboratorio. L'interazione stimolata e mediata dal docente crea interessanti spunti di discussione e consente di verificare e livellare le conoscenze utili alla comprensione di alcuni degli argomenti specialistici trattati nel corso (in modo da pareggiare le nozioni in possesso da studenti provenienti da corsi di Laurea magistrale diversi quali Chimica, fisica e ingegneria) E' previsto anche un seminario/lezione (in inglese) da professori provenienti da università straniere.
Verifica Apprendimento
La verifica finale dell'apprendimento prevede un esame orale e una breve relazione scritta. Nella parte orale verranno discussi gli argomenti trattati durante le lezioni forntali. La parte orale prevede inoltre una presentazione powerpoint su un argomento a scelta, oggetto della tesina scritta. Le modalità e la verifica dell’approfondimento, nonchè la loro valutazione sono dettagliate nella prima lezione.
Testi
Materiale didattico (slides, articoli, approfondimenti) fornito dal docente.
Contenuti
Il corso si divide in due parti. Nella prima parte del corso verranno richiamate le nozioni di base sulla struttura elettronica dei solidi (metodo tight binding - LCAO), per poi discutere i fondamenti della spettroscopia (Fermi Golden Rule e regole di selezione). Vengono poi fatti dei cenni alle vibrazioni nei solidi (fononi e relazioni di dispersione) e alle relative tecniche di indagine sperimentale. Conclude questa prima parte del corso una rassegna delle principali tecniche di indagine spettroscopica dei solidi tramite radiazione di sincrotrone. La seconda parte affronterà tematiche legate all'utilizzo di tecniche di spettroscopia per l'indagine delle proprietà chimiche e fisico-chimiche di materiali avanzati. Il corso include anche una dettagliata descrizione delle tecniche di caratterizzazione principale delle proprieta ottiche e dei processi optoelettronici, fondamentali per la conoscenza e la caratterizzazione del dispositivo fotovoltaico (ad es. spettroscopia UVVIS, Raman, fotoluminescenza risolta in tempo, elettroluminescenza, spettroscopia ottica ultraveloce di pump probe).
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Il corso fornisce gli strumenti per perseguire gli obiettivi 7 e 12 dell'agenda ONU 2030