Spettroscopia dello stato solido

Corso di Studio:
Laurea magistrale in Scienze fisiche
Docenti:
Maddalena Patrini , Pietro Galinetto
Anno accademico:
2017/2018 (Altri: 2016/2017 2015/2016 2014/2015 2013/2014)
Semestre:
I
Lingua di insegnamento:
Italiano
Codice corso:
500616
Settore scientifico/disciplinare:
FIS/03
Crediti formativi:
6
Ore di lezione:
56 (32 ore frontali, 24 ore di laboratorio)

Obiettivi

Mediante l’Illustrazione delle basi fisiche e delle tecnologie sperimentali tipiche delle spettroscopie dello stato solido, l’obiettivo del corso è far acquisire allo studente la capacità critica nella scelta di metodi di indagine e delle tecniche più opportuni per lo studio del materiale in esame, per analizzarne le proprietà strutturali, composizionali, elettroniche e vibrazionali.

Prerequisiti

Nozioni di Elettromagnetismo, Meccanica quantistica, e Fisica e chimica della materia

Programma

Il programma del corso prevede sia lezioni frontali sia dimostrazioni in laboratorio, concernenti essenzialmente le spettroscopie ottiche.
Inizialmente vengono trattati argomenti generali riguardanti: interazione radiazione-materia, funzione dielettrica e indice di rifrazione complessi dei materiali, relazioni di dispersione e di Kramers-Kronig, effetti di campo locale, trattazioni classica e quantistica delle transizioni ottiche. Vengono quindi illustrate le spettroscopie ottiche e le loro applicazioni: riflettanza e trasmittanza con spettrometri, sia dispersivi sia a trasformata di Fourier; spettroscopia ellissometrica; spettroscopie Raman e di luminescenza; spettroscopia di risonanza paramagnetica elettronica; spettroscopie risolte in tempo. Vengono altresì presentate tecniche complementari per ottenere immagini topografiche e morfologiche, quali la Microscopia a Forza Atomica (AFM) e altre microscopie a sonda.

Bibliografia

H. Kuzmany Solid State Spectroscopy: an introduction (Springer 2009)
Handbook of Spectroscopy, G. Gauglitz & T. Vo-Dinh editors (Wiley, 2003)
e altro materiale fornito dai docenti.

Modalità di esame

Esame orale. Lo studente deve esporre inizialmente uno specifico argomento (tra quelli oggetto del corso e concordato con i docenti) dimostrando di conoscerne i fondamenti fisici e le problematiche sperimentali, anche avvalendosi di uno o più lavori scientifici che riportino risultati relativi alla metodologia/tecnica oggetto dell'approfondimento.