The course is taught in English.


Questo insegnamento intende fornire le basi teoriche e conoscitive delle proprietà elettroniche avanzate di materiali massivi e di micro- e nanostrutture, con particolare riferimento alle applicazioni nel settore delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione (ICT).
Il ruolo dell'insegnamento è essenziale ne percorso formativo, in quanto in esso vengono fornite le basi per la comprensione di tutte le proprietà elettroniche di svariate classi di materiali, ritenute indispensabili alla figura professionale dell'ingegnere in nanotecnologie.
Il corso è suddiviso in due parti: nella prima vengono fornite le basi per la comprensione della fisica del trasporto elettronico in metalli, semiconduttori, superconduttori e materiali magnetici, tanto massivi quanto nanostrutturati. Nella seconda parte viene trattata la fisica delle proprietà elettroniche in materiali polimerici massivi e nanostrutturati. In entrambe le sezioni vengono introdotti cenni sulla fisica e la funzionalità operativa dei relativi nanodispositivi.

- Conoscenza del comportamento elettronico di materiali metallici e semiconduttori.
- Conoscenza delle proprietà di trasporto di spin e di dispositivi spintronici.
- Conoscenza dei fenomeni fisici che regolano il comportamento di materiali e dispositivi superconduttori.
- Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la realizzazione di dispositivi a stato solido, avanzati ed ibridi.
- Conoscenza approfondita delle proprietà elettroniche e fotoniche di materiali polimerici.
- Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la realizzazione di dispositivi polimerici.

- Fisica di base (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica ondulatoria, elementi di struttura della materia)
- Elementi di meccanica quantistica e statistica.
- Fisica dello stato solido.
- Elementi di dispositivi elettronici, elettronica e elettrotecnica.
- Tecnologie di processo

Aspetti avanzati della conduzione elettronica nei solidi: metalli e semiconduttori. (1 cr.)
Trasporto di carica in film sottili metallici. (0,5 cr.)
Trasporto in film sottili semiconduttori. (0,5 cr.)
Trasporto di spin, spintronica. e dispositivi spintronici. (1 cr.)
Trasporto in nanostrutture. (1,5 cr.)
Superconduzione: Teoria e applicazioni. Dispositivi superconduttori (1,5 cr.)

Polimeri amorfi e cristallini, proprietà, polimeri coniugati (1 cr)
Conduttori e semiconduttori organici (0.5 cr)
Proprietà ottiche e di trasporto dei semiconduttori organici (1 cr)
Micro e nanolitografia di polimeri (0.5 cr.)
Cenni ai dispositivi elettronici e fotonici organici. (1 cr.)

Le esercitazioni in aula riguardano la risoluzione di semplici problemi, con applicazioni di quanto trattato nelle lezioni immediatamente precedenti. Può essere richiesto in taluni casi l'uso di calcolatrici scientifiche (personali, di ciascuno studente).

N. W. Ashcroft ' N. D. Mermin, Solid state physics (Brooks Cole, 1976)
J.B. Ketterson - S.N.Song, Superconductivity (Cambridge UP, 1999)

Materiale messo a disposizione dai Docenti

I testi, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento

L'esame finale comprende uno scritto e un orale. Lo scritto comprende a) semplici problemi simbolici o numerici relativi agli argomenti principali del corso (proprietà di trasporto elettronico in materiali), e ogni problema è articolato su 2-3 punti; b) quesiti a risposta multipla sui medesimi argomenti di fisica ed ingegneria del trasporto elettronico. Il voto massimo conseguibile nella parte di problemi è di 20 trentesimi, quello conseguibile nella parte di quesiti è di 10 trentesimi. Il tempo complessivamente assegnato per la prova è di 2 ore, e per superare lo scritto occorre ottenere un punteggio complessivo pari a 15 trentesimi. L'orale ha una durata di 15'-20', e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni .
Il voto finale è una media pesata della valutazione di scritto e orale. E' possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.