Politecnico di Torino
Politecnico di Torino
   
Login  
en
Politecnico di Torino
Anno Accademico 2012/13
02MOCOD
Fisica e materiali per tecnologie avanzate
Corso di Laurea in Ingegneria Fisica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Giorgis Fabrizio ORARIO RICEVIMENTO O2 FIS/03 60 0 0 0 10
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/03 6 A - Di base Fisica e chimica
Presentazione
Questo insegnamento, collocato al secondo semestre del terzo anno, intende fornire agli studenti in Ingegneria Fisica gli strumenti teorici indispensabili per la comprensione delle proprietà fisiche di alcune classi di materiali avanzati per applicazioni nei settori dell'ottica e fotonica, della sensoristica e dell'energia e delle applicazioni nel settore dell'informazione e della comunicazione (ICT).
Il ruolo dell'insegnamento è centrale nello sviluppo della figura professionale dell'ingegnere fisico e dell'esperto in nanotecnologie, in quanto in esso vengono applicate tutte le competenze acquisite nei corsi dei semestri precedenti, e vengono fornite le basi per la comprensione dei successivi insegnamenti di tutte le Lauree Magistrali della III facoltà alle quali il laureato in Ingegneria fisica accede senza debiti formativi.
Il corso è suddiviso in tre parti: nella prima sono trattati i materiali per le applicazioni ottiche e fotoniche. Nella seconda parte lo studente apprende nozioni basilari relativi ai materiali magnetici. Nella terza parte, vengono affrontati i materiali superconduttori e le tecnologie criogeniche, anche attraverso l'effettuazione di alcune esperienze di laboratorio.
Risultati di apprendimento attesi
- Conoscenza delle proprietà e dei fenomeni fisici ottici della materia.
- Capacità di utilizzare dispositivi ottici e fotonici contenenti appropriati materiali funzionali.
- Conoscenza delle proprietà magnetiche della materia.
- Capacità di utilizzare dispositivi magnetici e spintronici contenenti appropriati materiali magnetici.
- Conoscenza delle proprietà fisiche dei materiali superconduttori.
- Capacità di utilizzare dispositivi avanzati per la metrologia contenenti appropriati materiali superconduttori.
- Capacità di utilizzare tecnologie criogeniche.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
- Fisica di base (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica ondulatoria, elementi di struttura della materia)
- Meccanica quantistica.
- Elementi di meccanica statistica e statistiche quantistiche per fermioni e bosoni.
- Fisica statistica e degli stati di non equilibrio di sistemi complessi
- Fisica dello stato solido
- Dispositivi elettronici
Programma
Interazione fotoni-materia e definizione delle proprietà ottiche della materia alla base dei fenomeni di assorbimento, emissione e guida di onde elettromagnetiche (2 cr)
Proprietà dei materiali per applicazioni ottiche e fotoniche (2 cr)
Introduzione alle proprietà magnetiche della materia. Materiali magnetici e relative applicazioni. Esempi di nanomagnetismo (2 cr)
Organizzazione dell'insegnamento
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).

Le esercitazioni sperimentali di laboratorio costituiscono una parte integrante dell'insegnamento. Tutte le esperienze vengono effettuate in laboratorio dagli studenti, a piccoli gruppi e sotto la supervisione di personale esperto, sempre utilizzando strumentazione non virtuale. Gli studenti devono redigere a gruppi una relazione dettagliata su ciascuna delle esperienze cui hanno preso parte.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Selezione di capitoli dai seguenti testi:

S.L.Chuang, Physics of photonic devices, Wiley 2009
M. Tinkham, Introduction to superconductivity, McGraw-Hill 1996
E. du Tremolet: Magnetism: fundamentals, Springer 2005
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame finale comprende uno scritto e un orale. Lo scritto comprende a) domande di teoria; b) quesiti a risposta multipla sui medesimi argomenti di teoria. 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 (peso 0,9) e delle relazioni di laboratorio (peso 0,1). E' possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.
Altre informazioni

Il corso viene normalmente tenuto da tre docenti responsabili rispettivamente della parte relativa alle proprietà ottiche della materia (2 crediti), della parte relativa alle proprietà magnetiche della materia (1,5 crediti) e della parte relativa alla superconduttività (2,5 crediti). I tre docenti curano congiuntamente la tempistica e gli argomenti delle attività di laboratorio allo scopo di fornire agli studenti un percorso formativo consequenziale e coerente.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2012/13
Indietro



© Politecnico di Torino
Corso Duca degli Abruzzi, 24 - 10129 Torino, ITALY
WCAG 2.0 (Level AA)
Contatti