Insegnamento obbligatorio per la Laurea Magistrale in Physics of Complex Systems, collocato al II pd del I anno. Questo insegnamento permette agli studenti di venire a contatto con alcuni aspetti sperimentali della fisica dei sistemi complessi.

Lo studente deve imparare a progettare un moderno esperimento di fisica, realizzarlo in laboratorio, raccogliere e analizzare i dati e infine interpretarli alla luce delle teorie disponibili.

Elementi di base della meccanica statistica e della meccanica quantistica.

Fisica dello stato solido: verrà svolta una breve introduzione agli argomenti rilevanti per gli esperimenti. Quindi gli studenti dovranno realizzare due o tre esperimenti avanzati scelti tra quelli dell'elenco (parziale) seguente: (a) microscopia STM e/o AFM fino alla scala atomica; (b) spettroscopia STM a temperatura ambiente; (c) resistività e/o magnetoresistenza; (d) suscettività AC; (e) spettroscopia a riflessione di Andreev per i punti di contatto; (f) spettroscopia tunnel in giunzioni NIN o SIN; (g) effetto Josephson DC e AC in giunzioni SIS o SIS'; (h) esperimenti su effetti di campo elettrico (drogaggio di carica) in semiconduttori o semimetalli. Tutti gli esperimenti da (c) ad (h) verranno condotti a temperature da 1.5 a 300 K e/o in campi magnetici fino a 9 T.

In tutti gli esempi citati gli studenti dovranno progettare l'esperimento, montarlo o assemblarlo e infine raccogliere i dati. I dati verranno quindi analizzati e i risultati confrontati con quelli disponibili in letteratura e interpretati secondo le teorie rilevanti.

Trattandosi di un corso di laboratorio, questo è interamente basato sulle esercitazioni sperimentali descritte nel programma.

F. Pobell, Matter and Methods at Low Temperatures (Third Edition), Springer, 2007.
R. Coleman Richardson and E. N. Smith, Experimental techniques in condensed matter physics at low temperatures, Addison-Wesley, 1998.

L'esame consiste in una prova orale individuale e nella valutazione (di gruppo) della relazione sulle diverse attività di laboratorio svolte durante il corso. L'orale ha una durata di 30-40 minuti e consta di due domande: la prima su un argomento scelto dallo studente tra tutti quelli svolti a lezione e la seconda su un tema legato al primo o di approfondimento dello stesso. Il voto finale è la media pesata del voto dell'orale (peso 0.5) e di quello attribuito alla relazione di laboratorio (peso 0.5).