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Nano and molecular electronics
01TCPRV
A.A. 2024/25
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Ingegneria Elettrica, Elettronica E Delle Comunicazioni - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 40 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Piccinini Gianluca | Professore Ordinario | IINF-01/A | 40 | 0 | 0 | 0 | 4 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** | 8 |
|---|
Il corso introduce lo studente alla nanoelettronica analizzando un ampio insieme
di strutture dove le interazioni inter-atomiche e le proprietà quanto meccaniche
risultano fondamentali e richiedono un'analisi dettagliata.
Nella prima parte del corso vengono analizzati e applicati i modelli per conduzione nelle strutture costituite
da quantum dot e da quantum wire.
Nella seconda parte vengono studiate le strutture molecolari che consentono la realizzazione
di sistemi alla nanoscala con particolare attenzione ai fenomeni di trasporto e di interazione
con il campo elettrico e magnetico.
The course aims at introducing the Ph.D. student to nanoelectronics,
and covers a large set of structures where inter-atomic interactions
and quantum mechanical properties need to be analyzed.
In the first part the conduction models for quantum wire and quantum dot structure
are studied.
In the second one molecular electronics structures are studied
analyzing both the conduction and the effects of electric and magnetic fields on molecules.
Lo studente che intende seguire questo insegnamento deve avere
una buona preparazione sulla struttura elettronica dell'atomo a molti elettroni.
Deve inoltre conoscere le soluzioni dei più semplici problemi quantistici
nelle strutture di interesse elettronico.
The student attending this course should know the electronic structure of the multi electrons
atoms. Moreover the student must be aware of the solutions for the basic quantum mechanical electronic systems.
Dai sistemi 3D ai sistemi 0D:
• Densità degli stati nei sistemi 1D (quantum wire) .
• Modelli per la conduzione nei quantum wire.
• Nanowire FET, GAAFET.
• Densità degli stati nei sistemi 0D (quantum dot) .
• Modelli per la conduzione nei quantum dot.
• Coulomb Blockade e diagrammi di stabilità.
• Spin blockade.
• Single Electron Transistor (SET), applicazioni dei quantum dot.
Sistemi Moleculari
• Orbitali Atomici e Moleculari.
• LCAO (Linear combination of atomic orbitals)
• Conjugated Molecules e conduzionwe
• Conduction models for molecular wires.
• Molecular transistor.
• Centri Redox e interazione con il campo elettrico.
• Molecules magnetiche e interazione con il campo magnetico
• Techniche di Self-assembly e di fabbricazione nanoelettrodi..
• Elettronica basata sul Carbonio.
• Graphene, CNT e CNTFET
Questo corso richiede un progetto o un approfondimento di uno fra gli argomenti in programma.
From 3D systems to 0D systems:
• Density of states in 1D systems (quantum wires) .
• Conduction models for conduction in quantum wires.
• Nanowire FET, GAAFET.
• Density of states in 0D systems (quantum dots) .
• Conduction models for conduction in quantum dots.
• Coulomb Blockade and stability diagrams.
• Spin blockade.
• Single Electron Transistor (SET), quantum dot applications.
Molecular Systems
• Atomic and Molecular orbitals.
• LCAO (Linear combination of atomic orbitals)
• Conjugated Molecules and conduction
• Conduction models for molecular wires.
• Molecular transistor.
• Redox centers and interaction with electric field.
• Magnetic Molecules and interaction with magnetic field
• Self-assembly techniques and nanoelectrodes fabrication.
• Carbon-based electronics.
• Graphene, CNT e CNTFET
This course requires a project or an in-depth examination of one of the subject included in the program
A distanza in modalità sincrona
On line synchronous mode
Sviluppo di project work in team
Team project work development
P.D.2-2 - Aprile
P.D.2-2 - April