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.

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

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.

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)

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 (le attività verranno svolte in presenza nei laboratori dipartimentali di Fisica).

Materiale messo a disposizione dai Docenti.

Slides; Dispense; Video lezioni tratte da anni precedenti; Materiale multimediale ;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale; Elaborato scritto prodotto in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Individual essay; Group essay;

... L’esame finale consiste in un orale. L'orale ha una durata di circa 30', riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni ed intende accertare le conoscenze apprese dallo studente riguardo la preparazione di ambienti per processi ad alta tecnologia, i metodi fisici di produzione di materiali e la loro manipolazione su scala sub-micrometrica. Gli studenti dovranno anche produrre delle relazioni delle attività di laboratorio (elaborato scritto prodotto in gruppo), che valutate in base alla capacità descrittiva delle esperienze di laboratorio e la qualità dell’analisi dati, 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) relativo a quanto appreso negli insegnamenti del corso di laurea, o comunque coerente con gli obiettivi formativi del corso di studi, che dovrà essere concordato con il docente e discusso durante la prova orale per il conseguimento del credito aggiuntivo di prova finale (cod. 26IBNOD). Tali infomazioni verranno dettagliatamente descritte nel corso della prima lezione del corso.

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.