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Tecnologie per le nanoscienze
01NTQOD
A.A. 2018/19
Lingua dell'insegnamento
Italiano
Corsi di studio
Corso di Laurea in Ingegneria Fisica - Torino
Organizzazione dell'insegnamento
| Didattica | Ore |
|---|---|
| Lezioni | 37 |
| Esercitazioni in aula | 8 |
| Esercitazioni in laboratorio | 15 |
| Tutoraggio | 10 |
Docenti
| Docente | Qualifica | Settore | h.Lez | h.Es | h.Lab | h.Tut | Anni incarico |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lamberti Andrea | Professore Ordinario | PHYS-03/A | 25 | 0 | 15 | 0 | 9 |
Collaboratori
Didattica
| SSD | CFU | Attivita' formative | Ambiti disciplinari | FIS/03 FIS/03 |
2 4 |
E - Per prova finale e conoscenza della lingua straniera A - Di base |
Per la prova finale Fisica e chimica |
|---|
2018/19
Questo insegnamento, collocato al secondo semestre del terzo anno, intende fornire agli studenti in Ingegneria Fisica gli strumenti per la conoscenza delle principali tecnologie di processo e manipolazione, dei principali metodi di caratterizzazione e produzione di alcuni classi di materiali avanzati e nanomateriali di interesse per le nanoscienze e per applicazioni nei settori dell'ottica e fotonica, della sensoristica, dell'energia e per applicazioni nel settore dell'informazione e della comunicazione (ICT).
Il corso è suddiviso in tre parti: nella prima sono trattati gli aspetti fondamentali della preparazione degli ambienti tipici delle tecnologie di crescita e manipolazione e delle tecniche di produzione dei materiali con particolare attenzione ai film sottili. Nella seconda parte lo studente apprende nozioni basilari delle tecniche di caratterizzazione dei materiali, acquisendo gli strumenti essenziali per studiare le proprietà strutturali e morfologiche a livello micro- e nanoscopico. Nella terza parte, viene fornita allo studente una introduzione alle tecniche di manipolazione e processo di materiali e superfici su scale micro- e nanometriche.
Le conoscenze conseguite formano le basi per la comprensione di numerosi successivi insegnamenti delle Lauree Magistrali alle quali il laureato in Ingegneria fisica accede senza debiti formativi.
Le abilità raggiunte riguardano la preparazione tramite tecniche di tipo fisico e la caratterizzazione di materiali artificiali per applicazioni nei settori delle nanoscienze e nanotecnologie.
Aim of the course (2nd semester, 3rd year) is to provide the students with the tools needed for the knowledge of the process and manipulation technologies, of production and characterization techniques of some cklasses of advanced materials and nanomateruiials applied to the areas of optics, photonics, sensors, energy and in the sector of ICTs.
The course is divided in three sections: in the first one, the fundamental aspects of the optimization of typical environments of growth/manipulation technologies and of material preparation techniques are discussed, with particular emphasis to thin film growth; in the second section, the students are taught basic elements of characterization techniques of various materials, and learn the fundamental tools to study structural and morphologic properties at the micro/nanometric scale. In the third section, the students get introductory information about manipulation and processing techniques of materials and surfaces at the micro/nanometric scale.
The knowledge transmitted by this course provides the students with a background helpful to follow many of the lectures of all MSc programs where students of Physical Engineering can enroll without debts after graduation.
The transmitted abilities mostly concern the preparation through physical routes and the subsequent characterization of artificial materials for use in the areas of nanoscience and nanotechnology.
Le conoscenze trasmesse allo studente riguardano:
- la preparazioni di ambienti per processi ad alta tecnologia.
- i metodi fisici di produzione di materiali per alta tecnologia.
- le tecniche di manipolazione e di processo dei materiali e delle superfici su scale sub-micrometriche.
Le abilità trasmesse consistono:
- nell'applicazione delle tecniche di caratterizzazione di materiali e superfici.
- nell'ottimizzazione di materiali artificiali per applicazioni alle nanoscienze
The knowledge transmitted by the course to students involves:
- the preparation of special environments for high-tech processing
- physical methods for the preparation of materials for high-tech applications.
- techniques of manipulation and processing of materials and surfaces down to the sub-micrometric scale.
The transmitted abilities include:
- the application of characterization techniques to materials and surfaces.
- the optimization of artificial materials for use in nanosciences.
Le conoscenze ritenute già acquisite riguardano tutta la Fisica di base (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica ondulatoria, elementi di struttura della materia), la meccanica quantistica, le statistiche quantistiche per fermioni e bosoni, la fisica dello stato solido ed i dispositivi elettronici.
Le abilità che gli studenti devono già possedere riguardano l'applicazione dei principi della meccanica quantistica, statistica e dello stato solido a sistemi semplici e complessi; l'integrazione di concetti propri della Fisica nell'ingegneria dei dispositivi elettronici.
The students must know all the subjects of Elementary Physics (mechanics, thermodynamics, electromagnetism, wave optics, elements of structure of matter), quantum mechanics, the Fermi-Dirac and Bose-Einstein statistical distributions, solid-state physics, electronic devices.
The abilities a student must have include applying the principles of quantum, statistical and solid state physics to simple and complex systems; and integrating the concepts of Physics with electronic device engineering.
Tecnologie per la produzione del vuoto e per la preparazione di ambienti per alta tecnologia (1,2 cr)
Elementi base di criogenia (2,3 cr)
Tecnologie per la crescita di materiali e per la produzione di film sottili. Tecniche di modifica delle superfici. Elementi di tecniche di caratterizzazione di materiali e superfici. Analisi delle proprietà strutturali e tecniche di microscopia. Tecniche di manipolazione e processo di materiali e superfici (2,5 cr)
Technologies for the preparation of vacuum and of environments for high-tech processes (1,2 cr)
Basics of cryogenics (2.3 cr)
Technologies for material growth and for thin film production. Techniques of surface modification. Elements of techniques for the characterization of materials and surfaces. Analysis of structural properties and microscopy techniques. Techniques of manipulation and processing of materials and surfaces.
(2,5 cr)
Il corso prevede, accanto a 3,7 cr di lezioni teoriche, 2,3 cr di laboratorio. Nelle attività di laboratorio gli studenti, organizzati in piccole squadre, partecipano a esperimenti che utilizzano tecnologie e strumentazione discussa a lezione.
Class exercises include simple problem solving activities, with strict connections to theoretical lectures. In some cases scientific calculators (students¿ personal property) may be required.
Materiale messo a disposizione dai Docenti
Learning material provided by teachers.
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale; Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Individual essay; Group essay;
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L’esame finale consiste in un orale. L'orale ha una durata di 15'-20' e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni. Gli studenti dovranno anche produrre delle relazioni delle attività di laboratorio (elaborato scritto prodotto in gruppo), che valutate potranno concorre fino ad un massimo di 2 punti aggiuntivi sul voto finale. Ogni studente dovrà inoltre preparare l’approfondimento di un argomento (elaborato scritto individuale) concordato con il docente e discusso durante la prova orale per il conseguimento del credito aggiuntivo di prova finale (cod. 26IBNOD).
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Compulsory oral exam; Individual essay; Group essay;
The exam is oral. The oral proof lasts 15-20 mins. and is about all subjects treated in lectures. Students will also have to produce reports on their activity in labs (group reports); these, once evaluated, will concur up to 2 additional points in the final score. Each student will have to do the in-depth study of a specific subject (personal report) previously agreed with the teacher, and will have to discuss it during the oral proof, in order to get the additional credit attached to the final proof (code 26IBNOD).
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.