Giuseppe MARUCCIO

Giuseppe MARUCCIO

Professore II Fascia (Associato)

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01: FISICA SPERIMENTALE.

Dipartimento di Matematica e Fisica "Ennio De Giorgi"

Ex Collegio Fiorini - Via per Arnesano - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7495 +39 0832 319311 - 313

Professore Associato, FIS/01 presso il Dipartimento di Matematica e Fisica "Ennio de Giorgi", Facoltà di Scienze MM.FF.NN.

Area di competenza:

- Nanoscienze e Nanotecnologie

- Spintronica e nanomagnetismo

- Nanoelettronica ed dispositivi ibridi

- Biosensori e lab on a chip

- Scanning probe microscopy/spectroscopy

Orario di ricevimento

Venerdì ore 15:00-18:30 o in qualsiasi momento, previo accordo via e-mail, presso il Laboratorio di Spintronica a Nanotec (palazzina C, piano terra, tel. 0832 319311).

 

Recapiti aggiuntivi

CNR NANOTEC - Institute of Nanotechnology

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Curriculum Vitae

Giuseppe Maruccio (1978) graduated in Physics (magna cum laude) in 2000 and got his PhD in 2004. In 2005, he worked in Wiesendanger group (Hamburg) on wavefunction mapping by spatially resolved dI/dV images. Back in Lecce in 2006, he is presently Associate Professor at the Dept. of Mathematics and Physics and carries out his research within the joint laboratories with CNR-NANOTEC with main focus on molecular and nano-electronics, spintronics, lab on chip, scanning probe microscopy.

At only 28 years, he was coordinator of the EU project SpiDME on molecular spintronics and then he was successfully granted in other open competitions (UE, FIRB, PRIN and MAE projects), attracting also funds from external sources such as private companies (Ekuberg Pharma s.r.l., Sensichips). He was involved in other EU projects in FP7 and H2020 (MolArNet as WP leader and the H2020-ICT project Madia as WP leader and scientific responsible for the Lecce node) and coordinated the presentation of many EU proposals for cooperation and training actions (about 30, in many cases evaluated as eligible for funding). Moreover he participated in writing large scale projects at the Institute level which allowed to buy advanced instrumentation.

In 2010 he was Chair of the International conference “Trends in Spintronics and Nanomagnetism”, with the participation of Prof. Albert Fert, father of spintronics and Nobel Prize in Physics 2007, and Guest Editor of the conference proceedings (J. Physics: Conference Series, Vol. 292). G. Maruccio is author of more than 100 publications and 4 patents in addition to several invited contributions at international conferences, institutions and PhD schools (h-index 22, citations >1400 from ISI WEB OF KNOWLEDGE). He was also in the editorial board of (i) Journal of Spintronics and Magnetic Nanomaterials and (ii) International Scholarly Research Notices, beyond being referee for prestigious journals (including Science, Nature Nanotechnology, Phys. Rev. Lett., Lab on a chip, Nano Letters, ACS Nano, J. Am. Chem. Soc., …) and funding agencies (including EU, MIUR, Israel Science Foundation, TWAS) and scientific evaluation agencies (ANVUR).

In 2013, along with some colleagues at Dept. of Mathematics and Physics, he created the journal Ithaca, which intends to disseminate science among people who are attracted by science and want to know more than what is available in newspapers without having the possibility to read specialist scientific journals (http://ithaca.unisalento.it/, e-ISSN: 228 2-8079). In the period 2011-2012, he was member of the Governing Board of CNR-Nano-NNL, delegated for stimulating and strengthening internal and external scientific collaborations, until abolition of the board with the change of local director. From December 2014, he is Research Delegate for the Rector for the University of Salento, taking responsabilities for Fund Raising, Research evaluation (VQR and SUA-RD campaigns), Dissemination events (e.g. the organization of the local events for the European Researcher Night), Research Exploitation Activities (as the reference for the Industrial Liason Office of Apulia Region until 2016). In 2016, he was awarded with the Excellence Award, City of Lecce. In 2017, he was part of a Working Group (made of four Research Delegates) within CRUI (The Conference of Italian University Rectors) for the preparation of the Position Paper of Italian Universities as midterm review for H2020 and toward FP9. From 2016, he is Security Responsible (Preposto) for the Characterization Facility at CNR-Nanotec.

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Didattica

A.A. 2018/2019

FISICA E NANOINGEGNERIA DEI BIOSISTEMI

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 50.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso NANOBIOTECNOLOGICO

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA E NANOINGEGNERIA DEI BIOSISTEMI

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 50.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso IN INGEGNERIA TISSUTALE

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Lingua ITALIANO

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Lingua ITALIANO

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2017/2018

FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Lingua ITALIANO

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Lingua ITALIANO

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2016/2017

FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0 Ore Studio individuale: 128.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0 Ore Studio individuale: 126.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2015/2016

FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 136.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0 Ore Studio individuale: 126.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA

Sede Lecce - Università degli Studi

A.A. 2014/2015

FISICA DELLE NANOSTRUTTURE

Corso di laurea FISICA

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0 Ore Studio individuale: 102.0

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso FISICA DELLA MATERIA E APPLICAZIONI BIOMEDICHE E AMBIENTALI

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 136.0

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E FISICA "ENNIO DE GIORGI"

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

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FISICA E NANOINGEGNERIA DEI BIOSISTEMI

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 50.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 01/10/2018 al 11/01/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso NANOBIOTECNOLOGICO (A39)

Sede Lecce - Università degli Studi

Sono richieste conoscenze di base di fisica.

  • Parte I Biosensori. Il concetto di biosensore. Evoluzione e classificazione dei biosensori. Principali figure di merito. Elementi di (bio)riconoscimento. Misure Fisiche e Modalità di trasduzione. Neuroelettronica.
  • Parte II Microfluidica e Lab on chip. Microfluidica: introduzione, cenni teorici e regimi di flusso, componenti microfluidiche, Lab – On – a Chip. Alcune applicazioni pratiche e sviluppi recenti di rilevanza per i settori industriale, ambientale, biomedicale e agroalimentare.
  • Laboratorio di biosensoristica, microfluidica e lab on chip

Conoscenze e comprensione. Comprensione della struttura, dei principi di funzionamento e trasduzione di varie classi di biosensori (ottici, elettrochimici/elettrici, meccanici,…) e delle loro figure di merito; Apprendimento dei vantaggi di miniaturizzazione, microfluidica e lab on chip. 

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Apprendimento del funzionamento di biosensori e lab on chip mediante esperienza diretta in laboratorio. Comprensione di applicazioni pratiche e sviluppi recenti di rilevanza per i settori industriale, ambientale, biomedicale e agroalimentare.

Autonomia di giudizio. Acquisizione della capacità di distinguere la validità delle fonti bibliografiche procuratesi con spirito critico.

Abilità comunicative. Acquisizione della capacità di esporre in forma seminariale una ricerca e/o una proposta progettuale attinente al settore delle nanobiotecnologie.

Capacità di apprendimento. Acquisizione della capacità di effettuare una ricerca bibliografica ed apprendere autonomamente aspetti rilevanti alla ricerca svolta e gli ultimi progressi conseguiti nel settore delle nanobiotecnologie.

Presentazioni power point multimediali contenenti animazioni ed immagini atte ad illustrare i principali argomenti del corso. Le presentazioni sono fornite agli studenti prima della lezione per permettere loro di prendere eventuali appunti durante la spiegazione in aula.

L’esame consiste di una prova orale atta a verificare l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso partendo da una presentazione power point su un argomento a scelta dello studente e continuando con due domande su argomenti relativi ad altre unità didattiche. Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

Dispense fornite dal docente.

FISICA E NANOINGEGNERIA DEI BIOSISTEMI (FIS/01)
FISICA E NANOINGEGNERIA DEI BIOSISTEMI

Corso di laurea BIOTECNOLOGIE MEDICHE E NANOBIOTECNOLOGIE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 50.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 01/10/2018 al 11/01/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso IN INGEGNERIA TISSUTALE (A55)

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA E NANOINGEGNERIA DEI BIOSISTEMI (FIS/01)
FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 18/02/2019 al 31/05/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

è richiesta una conoscenza matematica di base.

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 12 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Durante il corso, sono inoltre previste due prove di valutazione intermedia (esoneri). Gli studenti che ottengono la sufficienza in entrambe le prove sono esonerati dal sostenere la prova scritta e potranno presentarsi al più due volte alla prova orale, utilizzando l’esonero.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi


PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Fisica per Scienze ed Ingegneria, Serway, Jewett

FISICA I (FIS/01)
NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/03

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 15/10/2018 al 25/01/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA (A65)

Sede Lecce - Università degli Studi

Sono richieste in particolare conoscenze relative ai corsi di Struttura della materia e Fisica dello stato solido.

Conoscenze e comprensione. Comprendere le diverse proprietà elettroniche delle nanostrutture inorganiche a bassa dimensionalità (2D, 1D e 0D)  e delle nanostrutture organiche basate sul carbonio; la peculiare fisica che governa il trasporto di carica in nanostrutture 2D, 1D e 0D, nel grafene e nei nanotubi di carbonio; il funzionamento di dispositivi mesoscopici basati su trasporto quantistico e tunneling dei portatori; la differenza tra le proprietà magnetiche su scala macroscopica e nanometrica (nanoparticelle magnetiche e magneti molecolari) e l’esistenza di nuove classi di materiali magnetici “esotici”; il concetto di magnetoresistenza e la fisica del trasporto di spin.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di condurre esperimenti avanzati, anche con attrezzature criogeniche, per la caratterizzazione di nuovi materiali e dispositivi ed il test di aspetti teorici studiati.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare con spirito critico la moderna ricerca nel settore, gli articoli scientifici e le tecniche sperimentali disponibili/impiegate.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza degli argomenti ed esser in grado di presentare una tematica di ricerca attuale in una presentazione orale col supporto di slides.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti ed ulteriori approfondimenti/ricerche tramite la letteratura scientifica.

Presentazioni power point multimediali contenenti animazioni ed immagini atte ad illustrare i principali argomenti del corso. Le presentazioni sono fornite agli studenti prima della lezione per permettere loro di prendere eventuali appunti durante la spiegazione in aula.

L’esame consiste di una prova orale atta a verificare l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso partendo da una presentazione power point su un argomento a scelta dello studente e continuando con due domande su argomenti relativi ad altre unità didattiche. Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

I. Proprietà elettroniche dei nanomateriali (richiami / approfondimenti in base a conoscenze studenti).

- Fisica delle nanostrutture inorganiche: Ingegnerizzazione di struttura a bande e densità degli stati, confinamento quantistico, quantum wells/wires/dots.

- Fisica dei nanosistemi organici, in particolare nanostrutture di carbonio e grafene.

 

II. Trasporto di carica ed applicazioni in nanoelettronica.

- Effetto Hall Quantistico: 2D electron gas (2DEG) in campo magnetico, Livelli di Landau, effetti Hall quantistici (intero e frazionario), Spin Hall Effect, Effetto Hall Anomalo ed isolanti topologici.

- Trasporto quantistico mesoscopico: Regimi di trasporto, formalismo di Landauer-Buttiker, Quantum point contacts,  Elettronica quantistica ed esempi di dispositivi mesoscopici.

- Tunneling: Microscopia a scansione e spettroscopia ad effetto tunnel, Coulomb blockade e Transistor a singolo elettrone.


III. Nanomagnetismo e spintronica.

- Magnetismo quantistico e alla nanoscala: Termini magnetici nelle Hamiltoniane, Interazione spin-orbita nello stato solido, Interazioni di scambio ed ordinamenti magnetici, Modello di Heisenberg, Magnetismo di banda, Superparamagnetismo, Tunneling quantistico della Magnetizzazione, Semiconduttori ed isolanti magnetici, Materiali multiferroici.

- Magnetoresistenza e spintronica: tipologie e loro origine fisica, Modello di Julliere, Spin-dependent tunneling e scattering, SP-STM, Dispositivi logici magnetici, Nanospintronica e Spintronica molecolare.


IV. Nanotecnologie per computazione quantistica.

- Cenni di teoria dell’informazione quantistica, Computazione quantistica con sistemi allo stato solido (vari approcci con spin impurities, few electron QDs, superconducting qubits, circuit QED).


V. Cenni su dispositivi a superconduttore, microfluidica, nanotecnologie per diagnostica e nanomedicina. (a scelta in base ad interessi studenti).

Dispense fornite dal docente e per supporto/approfondimenti:

- Solid State Physics, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin

- Quantum semiconductor structures, C.Weisbuch, B.Vinter

- Mesoscopic quantum transport, Markus Büttiker (European School on Nanosciences and Nanotechnologies)

- Magnetic Materials: Fundamentals and applications, N. A. Spaldin

NANOELETTRONICA (FIS/03)
FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 19/02/2018 al 01/06/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

è richiesta una conoscenza matematica di base.

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 12 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Durante il corso, sono inoltre previste due prove di valutazione intermedia (esoneri). Gli studenti che ottengono la sufficienza in entrambe le prove sono esonerati dal sostenere la prova scritta e potranno presentarsi al più due volte alla prova orale, utilizzando l’esonero.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi


PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Fisica per Scienze ed Ingegneria, Serway, Jewett

FISICA I (FIS/01)
NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/03

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 16/10/2017 al 26/01/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA (A65)

Sede Lecce - Università degli Studi

Sono richieste in particolare conoscenze relative ai corsi di Struttura della materia e Fisica dello stato solido.

Conoscenze e comprensione. Comprendere le diverse proprietà elettroniche delle nanostrutture inorganiche a bassa dimensionalità (2D, 1D e 0D)  e delle nanostrutture organiche basate sul carbonio; la peculiare fisica che governa il trasporto di carica in nanostrutture 2D, 1D e 0D, nel grafene e nei nanotubi di carbonio; il funzionamento di dispositivi mesoscopici basati su trasporto quantistico e tunneling dei portatori; la differenza tra le proprietà magnetiche su scala macroscopica e nanometrica (nanoparticelle magnetiche e magneti molecolari) e l’esistenza di nuove classi di materiali magnetici “esotici”; il concetto di magnetoresistenza e la fisica del trasporto di spin.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di condurre esperimenti avanzati, anche con attrezzature criogeniche, per la caratterizzazione di nuovi materiali e dispositivi ed il test di aspetti teorici studiati.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare con spirito critico la moderna ricerca nel settore, gli articoli scientifici e le tecniche sperimentali disponibili/impiegate.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza degli argomenti ed esser in grado di presentare una tematica di ricerca attuale in una presentazione orale col supporto di slides.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti ed ulteriori approfondimenti/ricerche tramite la letteratura scientifica.

Presentazioni power point multimediali contenenti animazioni ed immagini atte ad illustrare i principali argomenti del corso. Le presentazioni sono fornite agli studenti prima della lezione per permettere loro di prendere eventuali appunti durante la spiegazione in aula.

L’esame consiste di una prova orale atta a verificare l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso partendo da una presentazione power point su un argomento a scelta dello studente e continuando con due domande su argomenti relativi ad altre unità didattiche. Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

I. Proprietà elettroniche dei nanomateriali (richiami / approfondimenti in base a conoscenze studenti).

- Fisica delle nanostrutture inorganiche: Ingegnerizzazione di struttura a bande e densità degli stati, confinamento quantistico, quantum wells/wires/dots.

- Fisica dei nanosistemi organici, in particolare nanostrutture di carbonio e grafene.

 

II. Trasporto di carica ed applicazioni in nanoelettronica.

- Effetto Hall Quantistico: 2D electron gas (2DEG) in campo magnetico, Livelli di Landau, effetti Hall quantistici (intero e frazionario), Spin Hall Effect, Effetto Hall Anomalo ed isolanti topologici.

- Trasporto quantistico mesoscopico: Regimi di trasporto, formalismo di Landauer-Buttiker, Quantum point contacts,  Elettronica quantistica ed esempi di dispositivi mesoscopici.

- Tunneling: Microscopia a scansione e spettroscopia ad effetto tunnel, Coulomb blockade e Transistor a singolo elettrone.


III. Nanomagnetismo e spintronica.

- Magnetismo quantistico e alla nanoscala: Termini magnetici nelle Hamiltoniane, Interazione spin-orbita nello stato solido, Interazioni di scambio ed ordinamenti magnetici, Modello di Heisenberg, Magnetismo di banda, Superparamagnetismo, Tunneling quantistico della Magnetizzazione, Semiconduttori ed isolanti magnetici, Materiali multiferroici.

- Magnetoresistenza e spintronica: tipologie e loro origine fisica, Modello di Julliere, Spin-dependent tunneling e scattering, SP-STM, Dispositivi logici magnetici, Nanospintronica e Spintronica molecolare.


IV. Nanotecnologie per computazione quantistica.

- Cenni di teoria dell’informazione quantistica, Computazione quantistica con sistemi allo stato solido (vari approcci con spin impurities, few electron QDs, superconducting qubits, circuit QED).


V. Cenni su dispositivi a superconduttore, microfluidica, nanotecnologie per diagnostica e nanomedicina. (a scelta in base ad interessi studenti).

Dispense fornite dal docente e per supporto/approfondimenti:

- Solid State Physics, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin

- Quantum semiconductor structures, C.Weisbuch, B.Vinter

- Mesoscopic quantum transport, Markus Büttiker (European School on Nanosciences and Nanotechnologies)

- Magnetic Materials: Fundamentals and applications, N. A. Spaldin

NANOELETTRONICA (FIS/03)
FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 72.0 Ore Studio individuale: 128.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 20/02/2017 al 01/06/2017)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

è richiesta una conoscenza matematica di base.

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 12 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Durante il corso, sono inoltre previste due prove di valutazione intermedia (esoneri). Gli studenti che ottengono la sufficienza in entrambe le prove sono esonerati dal sostenere la prova scritta e potranno presentarsi al più due volte alla prova orale, utilizzando l’esonero.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi


PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Fisica per Scienze ed Ingegneria, Serway, Jewett

FISICA I (FIS/01)
NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/03

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0 Ore Studio individuale: 126.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 17/10/2016 al 03/02/2017)

Lingua

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA (A65)

Sede Lecce - Università degli Studi

Sono richieste in particolare conoscenze relative ai corsi di Struttura della materia e Fisica dello stato solido.

Conoscenze e comprensione. Comprendere le diverse proprietà elettroniche delle nanostrutture inorganiche a bassa dimensionalità (2D, 1D e 0D)  e delle nanostrutture organiche basate sul carbonio; la peculiare fisica che governa il trasporto di carica in nanostrutture 2D, 1D e 0D, nel grafene e nei nanotubi di carbonio; il funzionamento di dispositivi mesoscopici basati su trasporto quantistico e tunneling dei portatori; la differenza tra le proprietà magnetiche su scala macroscopica e nanometrica (nanoparticelle magnetiche e magneti molecolari) e l’esistenza di nuove classi di materiali magnetici “esotici”; il concetto di magnetoresistenza e la fisica del trasporto di spin.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di condurre esperimenti avanzati, anche con attrezzature criogeniche, per la caratterizzazione di nuovi materiali e dispositivi ed il test di aspetti teorici studiati.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare con spirito critico la moderna ricerca nel settore, gli articoli scientifici e le tecniche sperimentali disponibili/impiegate.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza degli argomenti ed esser in grado di presentare una tematica di ricerca attuale in una presentazione orale col supporto di slides.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti ed ulteriori approfondimenti/ricerche tramite la letteratura scientifica.

Presentazioni power point multimediali contenenti animazioni ed immagini atte ad illustrare i principali argomenti del corso. Le presentazioni sono fornite agli studenti prima della lezione per permettere loro di prendere eventuali appunti durante la spiegazione in aula.

L’esame consiste di una prova orale atta a verificare l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso partendo da una presentazione power point su un argomento a scelta dello studente e continuando con due domande su argomenti relativi ad altre unità didattiche. Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

I. Proprietà elettroniche dei nanomateriali (richiami / approfondimenti in base a conoscenze studenti).

- Fisica delle nanostrutture inorganiche: Ingegnerizzazione di struttura a bande e densità degli stati, confinamento quantistico, quantum wells/wires/dots.

- Fisica dei nanosistemi organici, in particolare nanostrutture di carbonio e grafene.

 

II. Trasporto di carica ed applicazioni in nanoelettronica.

- Effetto Hall Quantistico: 2D electron gas (2DEG) in campo magnetico, Livelli di Landau, effetti Hall quantistici (intero e frazionario), Spin Hall Effect, Effetto Hall Anomalo ed isolanti topologici.

- Trasporto quantistico mesoscopico: Regimi di trasporto, formalismo di Landauer-Buttiker, Quantum point contacts,  Elettronica quantistica ed esempi di dispositivi mesoscopici.

- Tunneling: Microscopia a scansione e spettroscopia ad effetto tunnel, Coulomb blockade e Transistor a singolo elettrone.


III. Nanomagnetismo e spintronica.

- Magnetismo quantistico e alla nanoscala: Termini magnetici nelle Hamiltoniane, Interazione spin-orbita nello stato solido, Interazioni di scambio ed ordinamenti magnetici, Modello di Heisenberg, Magnetismo di banda, Superparamagnetismo, Tunneling quantistico della Magnetizzazione, Semiconduttori ed isolanti magnetici, Materiali multiferroici.

- Magnetoresistenza e spintronica: tipologie e loro origine fisica, Modello di Julliere, Spin-dependent tunneling e scattering, SP-STM, Dispositivi logici magnetici, Nanospintronica e Spintronica molecolare.


IV. Nanotecnologie per computazione quantistica.

- Cenni di teoria dell’informazione quantistica, Computazione quantistica con sistemi allo stato solido (vari approcci con spin impurities, few electron QDs, superconducting qubits, circuit QED).


V. Cenni su dispositivi a superconduttore, microfluidica, nanotecnologie per diagnostica e nanomedicina. (a scelta in base ad interessi studenti).

Dispense fornite dal docente e per supporto/approfondimenti:

- Solid State Physics, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin

- Quantum semiconductor structures, C.Weisbuch, B.Vinter

- Mesoscopic quantum transport, Markus Büttiker (European School on Nanosciences and Nanotechnologies)

- Magnetic Materials: Fundamentals and applications, N. A. Spaldin

NANOELETTRONICA (FIS/03)
FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 136.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 22/02/2016 al 27/05/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

è richiesta una conoscenza matematica di base.

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 12 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Durante il corso, sono inoltre previste due prove di valutazione intermedia (esoneri). Gli studenti che ottengono la sufficienza in entrambe le prove sono esonerati dal sostenere la prova scritta e potranno presentarsi al più due volte alla prova orale, utilizzando l’esonero.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi


PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Fisica per Scienze ed Ingegneria, Serway, Jewett

FISICA I (FIS/01)
NANOELETTRONICA

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/03

Crediti 7.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 49.0 Ore Studio individuale: 126.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 19/10/2015 al 22/01/2016)

Lingua

Percorso NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA (A65)

Sede Lecce - Università degli Studi

Sono richieste in particolare conoscenze relative ai corsi di Struttura della materia e Fisica dello stato solido.

Conoscenze e comprensione. Comprendere le diverse proprietà elettroniche delle nanostrutture inorganiche a bassa dimensionalità (2D, 1D e 0D)  e delle nanostrutture organiche basate sul carbonio; la peculiare fisica che governa il trasporto di carica in nanostrutture 2D, 1D e 0D, nel grafene e nei nanotubi di carbonio; il funzionamento di dispositivi mesoscopici basati su trasporto quantistico e tunneling dei portatori; la differenza tra le proprietà magnetiche su scala macroscopica e nanometrica (nanoparticelle magnetiche e magneti molecolari) e l’esistenza di nuove classi di materiali magnetici “esotici”; il concetto di magnetoresistenza e la fisica del trasporto di spin.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di condurre esperimenti avanzati, anche con attrezzature criogeniche, per la caratterizzazione di nuovi materiali e dispositivi ed il test di aspetti teorici studiati.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare con spirito critico la moderna ricerca nel settore, gli articoli scientifici e le tecniche sperimentali disponibili/impiegate.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza degli argomenti ed esser in grado di presentare una tematica di ricerca attuale in una presentazione orale col supporto di slides.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti ed ulteriori approfondimenti/ricerche tramite la letteratura scientifica.

Presentazioni power point multimediali contenenti animazioni ed immagini atte ad illustrare i principali argomenti del corso. Le presentazioni sono fornite agli studenti prima della lezione per permettere loro di prendere eventuali appunti durante la spiegazione in aula.

L’esame consiste di una prova orale atta a verificare l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso partendo da una presentazione power point su un argomento a scelta dello studente e continuando con due domande su argomenti relativi ad altre unità didattiche. Gli studenti possono prenotarsi per l’esame finale esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema VOL.

I. Proprietà elettroniche dei nanomateriali (richiami / approfondimenti in base a conoscenze studenti).

- Fisica delle nanostrutture inorganiche: Ingegnerizzazione di struttura a bande e densità degli stati, confinamento quantistico, quantum wells/wires/dots.

- Fisica dei nanosistemi organici, in particolare nanostrutture di carbonio e grafene.

 

II. Trasporto di carica ed applicazioni in nanoelettronica.

- Effetto Hall Quantistico: 2D electron gas (2DEG) in campo magnetico, Livelli di Landau, effetti Hall quantistici (intero e frazionario), Spin Hall Effect, Effetto Hall Anomalo ed isolanti topologici.

- Trasporto quantistico mesoscopico: Regimi di trasporto, formalismo di Landauer-Buttiker, Quantum point contacts,  Elettronica quantistica ed esempi di dispositivi mesoscopici.

- Tunneling: Microscopia a scansione e spettroscopia ad effetto tunnel, Coulomb blockade e Transistor a singolo elettrone.


III. Nanomagnetismo e spintronica.

- Magnetismo quantistico e alla nanoscala: Termini magnetici nelle Hamiltoniane, Interazione spin-orbita nello stato solido, Interazioni di scambio ed ordinamenti magnetici, Modello di Heisenberg, Magnetismo di banda, Superparamagnetismo, Tunneling quantistico della Magnetizzazione, Semiconduttori ed isolanti magnetici, Materiali multiferroici.

- Magnetoresistenza e spintronica: tipologie e loro origine fisica, Modello di Julliere, Spin-dependent tunneling e scattering, SP-STM, Dispositivi logici magnetici, Nanospintronica e Spintronica molecolare.


IV. Nanotecnologie per computazione quantistica.

- Cenni di teoria dell’informazione quantistica, Computazione quantistica con sistemi allo stato solido (vari approcci con spin impurities, few electron QDs, superconducting qubits, circuit QED).


V. Cenni su dispositivi a superconduttore, microfluidica, nanotecnologie per diagnostica e nanomedicina. (a scelta in base ad interessi studenti).

Dispense fornite dal docente e per supporto/approfondimenti:

- Solid State Physics, N. W. Ashcroft, N. D. Mermin

- Quantum semiconductor structures, C.Weisbuch, B.Vinter

- Mesoscopic quantum transport, Markus Büttiker (European School on Nanosciences and Nanotechnologies)

- Magnetic Materials: Fundamentals and applications, N. A. Spaldin

NANOELETTRONICA (FIS/03)
FISICA DELLE NANOSTRUTTURE

Corso di laurea FISICA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/03

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 48.0 Ore Studio individuale: 102.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 20/10/2014 al 23/01/2015)

Lingua

Percorso FISICA DELLA MATERIA E APPLICAZIONI BIOMEDICHE E AMBIENTALI (A29)

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA DELLE NANOSTRUTTURE (FIS/03)
FISICA I

Corso di laurea OTTICA E OPTOMETRIA

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Crediti 8.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 64.0 Ore Studio individuale: 136.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 23/02/2015 al 29/05/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2010)

Sede Lecce - Università degli Studi

è richiesta una conoscenza matematica di base.

L’insegnamento introduce gli studenti allo studio della fisica. Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nell’ambito della fisica, in particolare il metodo sperimentale ed i sistemi di unità di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica e la dinamica del punto materiale, i concetti di energia nelle sue varie forme e di quantità di moto, i principi di conservazione, la meccanica dei fluidi e la termodinamica.

Conoscenze e comprensione. Acquisire i concetti fondamentali ed una adeguata conoscenza della fisica di base (meccanica e termodinamica), comprendendone l'approccio metodologico.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Essere in grado di analizzare un problema e risolvere esercizi di moderata difficoltà in ambito di cinematica e dinamica del punto materiale, meccanica dei fluidi e termodinamica.

Autonomia di giudizio. Migliorare la capacità dello studente di analizzare il contesto e formalizzarlo per una sua appropriata descrizione, con la capacità di riconoscere ragionamenti errati.

Abilità comunicative. Acquisire una buona padronanza del linguaggio tecnico ed una adeguata capacità di analizzare il contesto fisico e le leggi/principi idonei a descriverlo.

Capacità di apprendimento. Maturare un approccio metodologico tale da permettere un apprendimento autonomo di nuovi argomenti.

Lezioni frontali alla lavagna con proiezione di video, animazioni ed immagini atti ad illustrare i principali argomenti/concetti del corso ed alcuni esperimenti.

L’esame consiste di una prova scritta e di una prova orale. La prova scritta verifica l’abilità di risolvere tre esercizi di moderata difficoltà: il primo sui vettori (8 punti), il secondo su meccanica del punto materiale (12 punti), il terzo alternativamente su meccanica dei fluidi o termodinamica (10 punti). La prova orale verifica l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso e parte dalla discussione della prova scritta per continuare poi con un argomento a scelta dello studente ed un altro a scelta della commissione.

Gli studenti che ottengono la sufficienza alla prova scritta in un appello possono presentarsi alla prova orale entro 12 mesi. Se lo studente non supera la prova orale, può ripresentarsi per una seconda volta ma in caso di ulteriore insufficienza dovrà ripetere la prova scritta.

Durante il corso, sono inoltre previste due prove di valutazione intermedia (esoneri). Gli studenti che ottengono la sufficienza in entrambe le prove sono esonerati dal sostenere la prova scritta e potranno presentarsi al più due volte alla prova orale, utilizzando l’esonero.

Gli studenti dovranno prenotarsi sia alla prova scritta che alla prova orale, utilizzando esclusivamente le modalità on-line previste dal sistema VOL.

PARTE I: MECCANICA

1. Fisica e Misura.

2. Moto in una dimensione.

3. Vettori.

4. Moto in due dimensioni.

5. Le leggi del moto.

6. Il moto circolare

7. Energia di un sistema

8. Conservazione dell’energia

9. Quantità di moto e urti

10. Rotazione di un corpo rigido

11. Il momento angolare

12. La meccanica dei fluidi


PARTE II: TERMODINAMICA

13. Temperatura

14. Il primo principio della termodinamica

15. La teoria cinetica dei gas

16. Macchine termiche, entropia e secondo principio della termodinamica

Fisica per Scienze ed Ingegneria, Serway, Jewett

FISICA I (FIS/01)

Pubblicazioni

SCientific Publications (ISI-LISTED JOURNALS) 

[1]        A. Passaseo, G. Maruccio, M. De Vittorio, S. De Rinaldis, T. Todaro, R. Rinaldi and R. Cingolani, Dependence of the emission wavelength on the internal electric field in quantum-dot laser structures grown by metal-organic chemical-vapor deposition, Appl. Phys. Lett. 2001, Vol.   79, p.  1435-1437, issn.  0003-6951, http://dx.doi.org/10.1063/1.1400088.

[2]        A. Passaseo, G. Maruccio, M. De Vittorio, R. Rinaldi, R. Cingolani and M. Lomascolo, Wavelength control from 1.25 to 1.4 mm in InxGa1-xAs quantum dot structures grown by metal organic chemical vapor deposition, Appl. Phys. Lett. 2001, Vol.   78, p.  1382-1384, issn.  0003-6951, http://dx.doi.org/10.1063/1.1352698.

[3]        R. Cingolani, R. Rinaldi, G. Maruccio and A. Biasco, Nanotechnology approaches to self-organized bio-molecular devices, Physica E 2002, Vol.   13, p.  1229-1235, issn.  1386-9477, http://dx.doi.org/10.1016/S1386-9477(02)00342-9.

[4]        A. Passaseo, G. Maruccio, M. De Vittorio, S. De Rinaldis, T. Todaro and R. Cingolani, Effect of the internal electric fields in Quantum Dot laser structures grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition, Materials and Devices for Optoelectronics and Microphotonics 2002, Vol.   722, p.  331-336, issn.

[5]        R. Rinaldi, A. Biasco, G. Maruccio, R. Cingolani, D. Alliata, L. Andolfi, P. Facci, F. De Rienzo, R. Di Felice and E. Molinari, Solid-state molecular rectifier based on self-organized metalloproteins, Adv. Mater. 2002, Vol.   14, p.  1453-1457, issn.  0935-9648, http://dx.doi.org/10.1002/1521-4095(20021016)14:20<1453::AID-ADMA1453>3.0.CO;2-C.

[6]        R. Rinaldi, G. Maruccio, A. Biasco, V. Arima, R. Cingolani, T. Giorgi, S. Masiero, G. P. Spada and G. Gottarelli, Hybrid molecular electronic devices based on modified deoxyguanosines, Nanotechnology 2002, Vol.   13, p.  398-403, issn.  0957-4484, http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/13/3/331.

[7]        S. D'Amico, G. Maruccio, P. Visconti, E. D'Amone, R. Cingolani, R. Rinaldi, S. Masiero, G. P. Spada and G. Gottarelli, Transistors based on the Guanosine molecule (a DNA base), Microelectron. J. 2003, Vol.   34, p.  961-963, issn.  0026-2692, http://dx.doi.org/10.1016/s0026-2692(03)00197-6.

[8]        M. De Giorgi, A. Passaseo, G. Maruccio, M. De Vittorio, M. T. Todaro, R. Rinaldi and R. Cingolani, Open issues for lasing at 1.3 mu m in MOCVD-grown quantum dots, Phys. Status Solidi B-Basic Res. 2003, Vol.   238, p.  349-352, issn.  0370-1972, http://dx.doi.org/10.1002/pssb.200303090.

[9]        G. Maruccio, P. Visconti, V. Arima, S. D'Amico, A. Biasco, E. D'Amone, R. Cingolani, R. Rinaldi, S. Masiero, A. Giorgi and G. Gottarelli, Hybrid molecular electronic (HME) transistor based on deoxyguanosine derivatives, Organic Field Effect Transistors Ii 2003, Vol.   5217, p.  176-180, issn.  0277-786X, http://dx.doi.org/10.1117/12.506824.

[10]     G. Maruccio, P. Visconti, V. Arima, S. D'Amico, A. Biasco, E. D'Amone, R. Cingolani, R. Rinaldi, S. Masiero, T. Giorgi and G. Gottarelli, Field effect transistor based on a modified DNA base, Nano Lett. 2003, Vol.   3, p.  479-483, issn.  1530-6984, http://dx.doi.org/10.1021/nl034046c.

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[110]   S. Scialla, B. Palazzo, A. Barca, L. Carbone, A. Fiore, A. G. Monteduro, G. Maruccio, A. Sannino and F. Gervaso, Simplified preparation and characterization of magnetic hydroxyapatite-based nanocomposites, Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications 2017, Vol.   76, p.  1166-1174, issn.  0928-4931, http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2017.03.060.

Temi di ricerca

SPINTRONICS AND NANOMAGNETISM

The remarkable trend in electronics described by the Moore law is today experiencing increasing difficulties due to fundamental limitations in the current miniaturization approach. Alternative strategies need to be developed, e.g. exploiting a bottom-up molecular approach, mesoscopic devices, additional degrees of freedom or quantum physics. In this frame, spin is likely going to play a crucial role to carry classical or quantum information. Spintronics research in Lecce addresses different fields, from nanoscale devices based on magnetic molecules or nanoparticles to magnetic multilayers and more recent activities on RF systems for hybrid spintronics. Furthermore, we also investigate novel materials (such as multiferroics and functional oxides) and perform magnetic and ferroelectric characterizations. More in detail:

NanoElectronics/Spintronics: This research was the starting point for the group, thanks to the EU project SpiDME. To interconnect the individual building blocks at the nanoscale, we employ electron beam lithography (EBL), focused ion beam or a non- conventional method based on the selective wet-etching and oxidation of an AlGaAs/GaAs quantum well structure for the simultaneous fabrication of large arrays of nanodevices. Molecules or nanoparticles are typically positioned by specific immobilization procedures exploiting suitable functional end-groups. Charge and spin transport studies are carried out within superconducting magnets up to 10.5T and down to 10 mK.

Transport studies in large scale nanojunction arrays with Bisferrocene-nanoparticle hybrids [S. Karmakar et al., Nanoscale 2012, 4, 2311-2316, http://dx.doi.org/10.1039/C2NR11195K].

Nanomagnetism: Nanomagnetism in magnetic materials and nanoparticles is investigated by vibrating sample magnetometry and a.c. susceptibility. Beyond hysteresis, both zero-field cooled and field cooled curves are typically acquired to evaluate the blocking temperature.

(left) Magnetic hysteresis curves and (right) zero-field cooled and field cooled curves for Fe3O4 nanoparticles.

Magnetic Multilayers: Multilayer structures are the basis for giant or tunneling magnetoresistance devices. Our research focuses on the integration of further layers including nanoparticles, magnetic molecules, multiferroics or superconducting films. On the technological side, the target is to achieve a large magnetoresistance, which is useful for further applications such as in biosensors.