Scheda RAD

A.A. 2012/13
Corso di Laurea Magistrale in NANOTECNOLOGIE PER LE ICT (NANOTECHNOLOGIES FOR ICTs)

Universita: Politecnico di Torino
Collegio: Collegio di Ingegneria Elettronica, delle Telecomunicazioni e Fisica
Dipartimento: DET
Classe: LM-29 - INGEGNERIA ELETTRONICA
Esiste nella forma attuale dall'anno accademico: 2010/11

Quadro A1a - Consultazione con le organizzazioni rappresentative a livello nazionale e internazionale - della produzione di beni e servizi e delle professioni - istituzione del corso

Il profilo professionale che il CdS intende formare	Principali funzioni e competenze della figura professionale
Progettista di nanodispositivi	Funzioni Il laureato magistrale in Nanotechnologies for ICTs partecipa alla progettazione ed all'ottimizzazione di micro e nanodispositivi integrabili in circuiti elettronici e microelettronici o in sistemi complessi di varia natura a partire dalle specifiche, operando la selezione dei materiali, dei processi di realizzazione e dei micro/nanodispositivi, curando gli aspetti di integrazione dei componenti attivi e passivi, il progetto del sistema complessivo ed infine il collaudo finale. Un progettista di nanodispositivi deve progettare in dettaglio, a seconda delle richieste, dispositivi sensori, dispositivi attuatori, dispositivi microfluidici, � la cui funzionalit� � basata su fenomeni di trasporto quantistico in sistemi di elettroni confinati su scala nanometrica, o su altri tipi di fenomeni fisici collegati alle dimensioni nanometriche e alle superfici e interfacce. Tali nanodispositivi possono anche essere integrabili in sistemi per tutti gli impieghi nelle micro- e nanotecnologie applicate alle ICT. L'area applicativa include la raccolta e l'elaborazione di dati e di segnali prodotti da sorgenti anche di bassissima intensit� quali i sistemi biologici, la memorizzazione dell'informazione, l'elaborazione ed il trasferimento dell'informazione. Le applicazioni coprono campi quali ICT, medicina e agroalimentare, energia e ambiente. Competenze Per questo ruolo un aspetto chiave e' la conoscenza approfondita dei piu' importanti principi della fisica quantistica, della fisica della materia e delle superfici, del trasporto quantistico di carica e spin in sistemi a bassa dimensionalit� quali ad esempio strati ultrasottili, multistrati ibridi e nanofili. Sono altres� necessarie competenze specifiche sui principali metodi di preparazione, processo e caratterizzazione dei materiali artificiali per applicazioni alle nanotecnologie e nanomateriali in cui si manifestano effetti di confinamento quantistico e di superficie. Inoltre il ruolo comporta la conoscenza approfondita dei circuiti per la microelettronica, dei dispositivi ottici e fotonici, dei sistemi micro-elettro-meccanici e microfluidici, nonche' delle tecniche informatiche per la simulazione, la modellizzazione e progettazione di materiali nanostrutturati e microsistemi. L'ingegnere in nanotecnologie ha le competenze necessarie per progettare, effettuare ed analizzare misure in laboratorio, che includono il progetto ed il controllo di parametri di processo di nanomateriali, la caratterizzazione morfologica a livello nanoscopico dei materiali ottenuti ad ogni successivo passo di processo, la caratterizzazione fisica dei nanomateriali funzionali.
Ingegnere di ricerca in nanotecnologie	Funzioni Il laureato magistrale in Nanotechnologies for ICTs svolge attivit� di ricerca fondamentale o applicata in laboratori o industrie dove vengono sviluppati nuovi tipi di nanomateriali o dove vengono studiati nuovi fenomeni fisici di interesse per le micro e nanotecnologie. La ricerca in questi settori viene condotta in gruppi nei quali sono tipicamente presenti figure professionali diverse e complementari, quali ingegneri, fisici, chimici, scienziati dei materiali e biologi. L'ingegnere in nanotecnologie � in grado di preparare nuovi nano materiali e progettare nuovi dispositivi grazie alle sue competenze teoriche e pratiche di tutte le piu' avanzate tecniche di preparazione, crescita, e processo. E' inoltre in grado di effettuare lo studio delle propriet� strutturali, morfologiche e fisiche di ogni singolo nanomateriale e di implementare sistemi ibridi in cui vengono associati nanomateriali diversi. Competenze Per questo ruolo un aspetto chiave e' la conoscenza approfondita dei piu' importanti principi che regolano il comportamento della materia alla scala nanometrica, degli elettroni e delle eccitazioni elementari di natura fononica, magnonica, eccitonica in sistemi metallici e/o semiconduttori a bassa dimensionalit� quali ad esempio strati ultrasottili e superfici/interfacce, multistrati ibridi e nanofili. Sono altres� necessarie competenze teorico-pratiche sui metodi di preparazione e processo in laboratorio dei nanomateriali, con particolare riferimento ai metodi di nanomanipolazione di superfici attraverso tecniche di forza atomica, di caratterizzazione strutturale e morfologica a risoluzione spaziale micrometrica e submicrometrica, di rilevazione della presenza di contaminanti superficiali. Inoltre occorre avere un'ottima conoscenza dei metodi per la caratterizzazione fisica completa di nuovi nano materiali e delle superfici. Inoltre il ruolo comporta la conoscenza approfondita di aspetti teorici della fisica della materia avanzata e di paradigmi della matematica avanzata quali vengono sviluppati nei corsi opzionali L'ingegnere di ricerca in nanotecnologie ha le competenze necessarie per progettare, sviluppare, caratterizzare in laboratorio nuovi nanomateriali sulla base di specifiche esigenze della committenza ovvero dell'avanzamento del livello di conoscenza fornito dalle attivit� internazionali di ricerca nel settore specifico. E' in grado di partecipare attivamente a progetti di ricerca avanzata banditi da enti o istituzioni nazionali ed europee.
Sviluppatore di nanotecnologie	Funzioni Il laureato magistrale in Nanotechnologies for ICTs partecipa ad attivit� di sviluppo di micro e nanotecnologie specifiche proprie del settore ICT, per applicazioni alla biomedicina e biologia in genere, all�energetica ed all'ambiente. Uno sviluppatore di micro e nanotecnologie deve progettare in dettaglio, a seconda delle richieste, sistemi di rilevazione o di attuazione, sistemi microfluidici e di analisi, anche complessi, largamente basati sulla microelettronica integrabile su chip ed operante in base al funzionamento di uno o pi� tipi di micro e nanodispositivi. Lo sviluppatore di micro e nanotecnologie deve organizzare tali sistemi integrati in modo da ottimizzarne le propriet�, aumentarne la robustezza strutturale e funzionale, e la portabilit�. L'area applicativa include metodi di rilevamento di contaminanti ambientali presenti in concentrazioni anche deboli, di rilevamento di singole molecole in ambienti biologici, di filtraggio selettivo di specie molecolari nocive, di micromanipolazione di tessuti biologici, include lo stoccaggio e la produzione delle energia, il monitoraggio ambientale e degli alimenti. Competenze Per questo ruolo un aspetto chiave e' la conoscenza approfondita delle propriet� della materia a scala nanometrica, della microelettronica, dei dispositivi ottici e fotonici avanzati, dei microsistemi elettro-meccanici, delle micro- e nanotecnologie applicabili a problemi energetici, ambientali e biomedici, delle tecniche di micro- e nanomanipolazione e nanoprocesso. Lo sviluppatore di micro e nanotecnologie ha le competenze necessarie per progettare e sviluppare nuove tecnologie sulla base di specifiche esigenze della committenza. Ha inoltre le competenze per operare attivamente all'interno di un laboratorio industriale di sviluppo, e per interagire sinergicamente con i ricercatori dotati di una formazione complementare.

Codici ISTAT
2.2.1.4.1	Ingegneri elettronici

Quadro A3a - Conoscenze richieste per l'accesso

Quadro A3a - Conoscenze richieste per l'accesso (Dettaglio)

Quadro A4a - Obiettivi formativi specifici del Corso e descrizione del percorso formativo

La laurea magistrale in Nanotechnologies for ICTs, interamente tenuta in lingua inglese, prevede due percorsi di studi: il primo interamente in sede ed il secondo, a numero limitato, presso il Politecnico di Torino, l'Institut National Polytechnique di Grenoble e l'Ecole Polytechnique F�d�rale di Losanna.
Il percorso formativo in sede comprende approfondimenti relativi alla fisica dello stato solido ed alle tecniche di processo e caratterizzazione di nanomateriali, ai dispositivi elettronici e fotonici avanzati, alle applicazioni delle nanotecnologie, alle moderne tecniche di manipolazione di oggetti nanometrici, ai sistemi microelettronici integrati, ed alla nanoprogettazione assistita dal computer.
Per il percorso formativo fuori sede, il primo semestre si svolge al Politecnico di Torino, ed � dedicato ad approfondimenti relativi alla fisica dello stato solido e dei nanomateriali ed alle tecniche di processo e caratterizzazione di nanomateriali; il secondo semestre si svolge a Grenoble ed � dedicato alle nanostrutture, alla nanoelettronica ed ai microsistemi elettronici; il terzo semestre si svolge a Losanna ed � dedicato ad approfondimenti sui microcircuiti analogici e sui micro/nanosistemi.
La tesi finale � svolta presso il Politecnico o presso istituzioni esterne pubbliche o private, nazionali o internazionali, con cui sono stabiliti rapporti di collaborazione. Per gli studenti del percorso formativo in sede interessati a svolgere parte delle loro attivit� all'estero, esistono accordi con atenei di altri paesi per seguire periodi di studio e/o svolgere la tesi in collaborazione con referenti locali. In alcuni casi sono previsti percorsi per il conseguimento del doppio titolo.
E' altres� previsto per gli studenti del percorso formativo in sede un percorso internazionale opzionale italo-francese (NANOQUAD) che permette il conseguimento di un doppio titolo (laurea magistrale italiana e master II niveau francese).

Quadro A4a - Obiettivi formativi specifici del Corso e descrizione del percorso formativo (Dettaglio)

Risultati di apprendimento attesi

Autonomia di giudizio

L'autonomia di giudizio viene esercitata quando agli studenti e� richiesta l�analisi di un problema di preparazione e/o di processo di un nuovo materiale nanostrutturato, oppure la sua caratterizzazione mediante tecniche fisiche, oppure ancora lo sviluppo di un progetto anche complesso che coinvolge l�utilizzazione in sistemi microelettronici o di altro genere di micro e nanodispositivi operanti in base a fenomeni fisici avanzati. Normalmente la definizione dei parametri preparativi e di processo, oppure delle condizioni al contorno nella caratterizzazione fisica, oppure delle specifiche del progetto da sviluppare, e' largamente indeterminata e necessita di essere attentamente valutata dallo studente che deve pervenire ad essere in grado di fare delle scelte personali in completa autonomia di giudizio. L'autonomia di giudizio viene acquisita attraverso il lavoro di studio personale o la discussione in attivit� di gruppo, la predisposizione di relazioni su problemi specifici, anche partendo da informazioni limitate o incomplete, e la preparazione della dissertazione finale. Il raggiungimento dei risultati di apprendimento previsti viene verificato nelle singole prove d'esame e nella prova finale.

Abilit� comunicative

Le abilita' di comunicazione scritta (in lingua inglese) vengono sviluppate attraverso lo svolgimento di prove scritte d'accertamento, erogate in Inglese, previste da alcuni insegnamenti. Le abilita' di comunicazione orale (in lingua inglese) vengono sviluppate attraverso: - la regolare frequenza agli insegnamenti che vengono interamente impartiti in inglese
- interrogazioni orali individuali previste per alcuni insegnamenti come parte della prova di accertamento
- presentazione di relazioni orali individuali o di gruppo (con l'ausilio di supporti informatici) su specifici argomenti di alcuni insegnamenti come parte della prova di accertamento
- presentazione (in lingua inglese) della tesi di laurea magistrale.
Queste attivita' consentono agli studenti di migliorare la comprensione dell'inglese tecnico e la capacit� di espressione verbale. Tali adempimenti permettono allo studente di esercitare appieno le proprie capacita' di analisi e di sintesi, di espressione in una lingua straniera, di lavoro in gruppo, di presentazione orale della propria attivit� ad una valutazione e di presentazione in forma scritta dei risultati ottenuti durante il lavoro di tesi di laurea magistrale. L'insieme di queste attivita' consente un completo sviluppo delle abilita' di presentazione e comunicazione in pubblico da parte dello studente.
Il percorso formativo promuove l�attitudine a lavorare in un quadro internazionale attraverso attivit� e documentazione in lingua inglese. La discussione della prova finale (tesi) rappresenta il momento conclusivo del percorso formativo in cui lo studente esprime, insieme alle proprie competenze, le proprie abilit� di comunicazione. L'esposizione prevede la presentazione dinanzi ad una commissione di esperti, in lingua inglese, del lavoro svolto.

Capacit� di apprendimento

Gli insegnamenti del corso di studio sono specificamente calibrati allo scopo di sviluppare e/o ottimizzare le capacit� di apprendimento degli studenti nei seguenti contesti:
- saper affrontare autonomamente l'analisi di problemi complessi di fisica della materia ed ingegneria applicate a nanodispositivi e micro/nanosistemi
- saper descrivere in modo rigoroso e quantitativo un fenomeno fisico o ingegneristico complesso
- saper concepire e sviluppare specifici passi di processo per il trattamento di nanomateriali e per l'ottenimento di specifiche funzionalit� in micro e nanostrutture
- saper effettuare autonomamente, con rapidit� ed efficacia, ricerche bibliografiche nella letteratura tecnica mondiale su argomenti di ricerca avanzata concernenti nanomateriali e nanotecnologie.
Il corso di studio deve permettere agli studenti di acquisire i fondamenti scientifici e metodologici necessari per iniziare con successo una attivit� lavorativa in ambito sia industriale (produzione ovvero ricerca e sviluppo) che di ricerca avanzata presso laboratori universitari o di enti di ricerca, pubblici e privato. Deve inoltre consentire agli studenti di poter accedere, previo superamento di una selezione, a corsi di dottorato nei settori della fisica della materia e dei dispositivi elettronici, in Italia ed all'estero. Obbiettivo primario e' infine quello di garantire agli studenti la piena conoscenza degli strumenti metodologici adeguati per permettere un aggiornamento continuo delle proprie competenze professionali in tempi successivi alla conclusione del proprio percorso di studi.
La verifica del raggiungimento di capacita� di apprendimento si attua mediante la valutazione, da parte di docenti preposti, dell�attitudine degli studenti a ricercare nella letteratura scientifica esistente, assorbire, ritenere e saper utilizzare specifiche competenze di fisica avanzata ed ingegneria delle micro e nanostrutture in sede di valutazione del grado di apprendimento di quegli insegnamenti che maggiormente richiedono la conoscenza dello stato dell�arte in un settore di ricerca, e la capacita� dello studente di richiamare estesamente concetti, formule ed approcci elaborati nel corso di uno o piu� insegnamenti precedentemente seguiti.