Chimica Fisica III

Corso di Studio:
Laurea magistrale in Scienze fisiche
Docenti:
Paolo Ghigna , Doretta Capsoni
Anno accademico:
2017/2018 (Altri: 2016/2017)
Semestre:
II
Lingua di insegnamento:
Italiano
Codice corso:
500565
Settore scientifico/disciplinare:
CHIM/02
Crediti formativi:
6
Ore di lezione:
48

Obiettivi

Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti competenze nel settore della chimica fisica dello stato solido e sulla relazione struttura-proprietà della materia. Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di discutere le proprietà atomiche, elettroniche e difettuali dei solidi, correlandole con la struttura cristallina

Prerequisiti

Conoscenze di base di Chimica Fisica e di Fisica, come vengono fornite dai corsi della laurea Triennale in Chimica e Fisica

Programma

Il corso è dedicato agli aspetti di base della Chimica Fisica dello stato solido e prevede lezioni frontali di teoria ed esempi applicativi sui seguenti argomenti. Simmetrie nei solidi, fononi e vibrazioni reticolari; Proprietà elettroniche dei solidi: modello tight-binding (LCAO), bande di energia, schemi di zona ridotta ed estesa, soluzione al bordo zona e numero di stati in una banda; Metalli, isolanti, semiconduttori; Conducibilità intrinseca e intervallo proibito di energia; Elettroni e lacune, portatori di carica e conducibilità estrinseca (da impurezze): mobilità, vita media dei portatori e meccanismi di ricombinazione; Giunzioni p-n, proprietà raddrizzatrici delle giunzioni con alcune applicazioni; Difetti di equilibrio in composti stechiometrici e non stechiometrici e relazioni difetti-proprietà: conducibilità e diffusività. Cinetica eterogenea e difetti di volume, nucleazione di fase, fenomeni di interfaccia e meccanismi limite di spostamento di interfaccia. Modelli geometrici per studi di cinetica e meccanismo di reazione allo stato solido.

Bibliografia

P. A. Cox, “The electronic structure and chemistry of solids”, Oxford Science Pub., 1999;
A.R. West, “Solid State Chemistry and its applications”, 2nd Ed, 2014.
C. Kittel, "Introduction to solid state physics", John Wiley & Sons Inc., 8th Ed, 2005.
Michael Glazer and Gerald Burns, Space Groups for Solid State Scientists, 3rd Ed., 2013
Dispense fornite dal docente

Modalità di esame

L'esame orale consiste nella verifica del conseguimento degli obiettivi formativi forniti in entrambi i moduli. Lo studente dovrà dimostrare di saper affrontare problemi di chimica dello stato solido indipendentemente dagli esempi specifici svolti a lezione