Insegnamento FONDAMENTI DI FISICA DELLE SUPERFICI
| Nome del corso di laurea | Fisica |
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| Codice insegnamento | A002515 |
| Curriculum | Fisica della materia |
| Docente responsabile | Alberto Verdini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2021 |
| Erogato | Erogato nel 2021/22 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | FIS/03 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Introduzione. Importanza delle superfici dei solidi. Le superfici e l’ultra alto vuoto. Struttura e geometria delle superfici. Interazione atomo/molecole con le superfici. Reattività chimica delle superfici. Crescita epitassiale. Tecniche sperimentali di indagine delle proprietà delle superfici. |
| Testi di riferimento | K. W. Kolasinski, Surfcae Science: Foundations of Catalysis and Nanoscience, Wiley & Sons A. Zangwill, Physics at Surfaces, Cambridge University Press H. Luth Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films, Springer J. C. Vickerman,I S. Gilmore Surface Analysis –The Principal Techniques, Wiley & Sons |
| Obiettivi formativi | Conoscere e comprendere le proprietà delle superfici dei solidi e i più importanti fenomeni fisico-chimici che avvengono su di esse; apprendere i principi di funzionamento e le applicazioni delle principali tecniche sperimentali di indagine dei fenomeni che avvengono sulle superfici. Saper individuare vantaggi e svantaggi delle varie tecniche sperimentali. |
| Prerequisiti | Adeguata conoscenza della Fisica Classica, della Meccanica Quantistica e della Meccanica Statistica |
| Metodi didattici | Lezioni Frontali |
| Altre informazioni | email del docente: verdini@iom.cnr.it alberto.verdini@unipg.it |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | Breve presentazione (20 min) da parte dello studente, in cui viene approfondito un argomento di sua scelta trattato durante il corso. Discussione di 30-45 minuti su almeno atri tre argomenti del corso a scelta del docente. |
| Programma esteso | Introduzione alle superfici, interesse scientifico, sviluppi tecnologici e computazionali. Superfici e necessità di operare in condizioni di ultra alto vuoto. Breve introduzione alla strumentazione e alle tecniche di ultra alto vuoto. Struttura cristallina dei solidi, reticoli cubici ed esagonali. Reticoli di Bravais per le superfici. Determinazione della struttura delle superfici. Ricostruzione delle superfici. Tecnica LEED di diffrazione di elettroni: principi di funzionamento e strumentazione. Il cammino libero medio degli elettroni nella materia. Concetto di spazio reciproco e diffrazione di raggi X ad incidenza radente da superfici. Morfologia delle superfici: terrazze, step, difetti, roughness, ricostruzioni. Introduzione alle spettroscopie di raggi X: interazione radiazione materia e regola d’oro di Fermi. Sorgenti di luce convenzionali, luce di sincrotrone e laser ad elettroni liberi. Fotoemissione (XPS), spettroscopia Auger, assorbimento a soglia (NEXAFS), fotoemissione in risonanza (RESPES). Principio di funzionamento dell’analizzatore di elettroni emisferico. Diffrazione di Fotoelettroni e confronto con le altre tecniche di caratterizzazione strutturale delle superfici. Formazione di interfacce complesse e nanostrutture. Esempi di processi di autoassemblamento di molecole. Esempi di sintesi su superfici, Reazione Ullmann e Metalazione di tetrapirroli. Tecniche di microscopia a scansione STM e AFM: principi di funzionamento ed esempi |