Insegnamento CARATTERIZZAZIONE CHIMICA E FISICA DEI MATERIALI

Nome del corso di laurea Ingegneria dei materiali e dei processi sostenibili
Codice insegnamento A005672
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Daniele Fioretto
CFU 12
Regolamento Coorte 2025
Erogato Erogato nel 2025/26
Erogato altro regolamento
Anno 1
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

FROM THE CONCEPT OF CHEMICAL BOND TO THE MANY - BODY PROBLEM SOLUTION

Codice A005979
CFU 3
Docente responsabile Giacomo Giorgi
Docenti
  • Giacomo Giorgi
Ore
  • 24 Ore - Giacomo Giorgi
Attività Caratterizzante
Ambito Chimica e fisica della materia
Settore CHIM/07
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Legami chimici nei materiali. Cristalli e simmetria. Strumenti teorici per lo studio dei materiali. Introduzione al problema Many Body e alla relativa soluzione
Testi di riferimento Trasparenze del docente. Per ulteriori approfondimenti: 1) Materials Chemistry Bradley D Fahlman 3rd edition Springer or alternatively 2) Introduction to Materials Chemistry Harry R.Allcock 2nd edition Wiley
Obiettivi formativi Conoscenza degli strumenti teorici per lo studio della chimica dei materiali
Prerequisiti Conoscenza dei fondamenti di chimica generale e inorganica e di fisica. Proprietà della tavola periodica
Metodi didattici Lezioni Frontali
Altre informazioni Sessioni d'esame nei seguenti periodi: dicembre 2025; gennaio-febbraio 2026 (aprile 2026); maggio-giugno-luglio-settembre 2026. Le date esatte sono disponibili nel sito web dipartimentale.
Modalità di verifica dell'apprendimento Esame orale a verifica del livello di conoscenza e comprensione da parte degli studenti dei contenuti del corso.
Programma esteso Definizione di chimica dei materiali; solidi amorfi vs solidi cristallini; legami nei solidi; Laue (XRD); vettori reticolari; cella primitiva; teoria delle bande; simmetria cristallina; indici di Miller; spazio reale vs spazio reciproco; zona di Brillouin; il problema Many-Body; teoria funzionale della densità in breve; semiconduttori.

PROPRIETA' ELETTRONICHE E MECCANICHE

Codice A005978
CFU 3
Docente responsabile Daniele Fioretto
Docenti
  • Daniele Fioretto
Ore
  • 24 Ore - Daniele Fioretto
Attività Caratterizzante
Ambito Chimica e fisica della materia
Settore FIS/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Dualismo onda-particella e Introduzione alla meccanica quantistica. Legami, molecole e cristalli. Cenni alle proprietà elettroniche dei solidi. Elasticità ed onde elastiche nei solidi Fondamenti di viscoelasticità e di fisica della materia soffice
Testi di riferimento Appunti delle lezioni. Dispense fornite dal docente e testi citati al loro interno.
Obiettivi formativi Conoscere i fondamenti della fisica della materia condensata applicati allo studio di atomi, molecole, solidi e materia soffice. Conoscere il principio di funzionamento di alcune tecniche sperimentali largamente utilizzate per lo studio della materia condensata.
Metodi didattici TEL-DE: Il modulo è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni PDF, PPT, video, e insegnamenti relativi alle tecniche di caratterizzazione di laboratorio. Il modulo sarà bilanciato in termini di concetti teorici e sperimentali forniti allo studente attraverso un approccio volto a massimizzare l'efficacia dell'attività didattica. Attività in presenza: In questa parte del corso - esclusivamente in presenza non mutuabile da lezioni online - verranno erogate approfondimenti integrativi sulla fisica della materia condensata e su alcuni dei metodi sperimentali più utilizzati per il suo studio.
Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento prevede una prova orale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza sui contenuti tecnici e metodologici del corso. La prova orale consentirà, inoltre, di verificare le capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Proprietà elettroniche dei solidi: 19) Gas di elettroni liberi 20) Cenni di struttura a bande dei solidi 21) Conduttori, semiconduttori ed isolanti Elasticità ed onde elastiche nei solidi: 22) Elasticità statica in mezzi omogenei e isotropi 23) Campo degli sforzi 24) Campo delle deformazioni 25) Legge di Hooke nei solidi anisotropi 26) Onde piane nei cristalli: modello monoatomico unidimensionale 27) Onde piane nei solidi anisotropi 28) Tecniche per la misura delle costanti elastiche nei mezzi anisotropi Fondamenti di viscoelasticità e di fisica della materia soffice: 29) Introduzione alla materia soffice 30) Viscoelasticità 31) Cenni di teoria della risposta lineare 32) Processi di rilassamento 33) Transizione vetrosa, fenomenologia 34) Transizione vetrosa: modelli interpretativi 35) Tecniche per la misura dei processi di rilassamento in materiali viscoelastici 36) Conclusioni del corso
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile #4

STRUTTURA DI ATOMI, MOLECOLE, SOLIDI E MATERIA SOFFICE

Codice A005977
CFU 3
Docente responsabile Daniele Fioretto
Docenti
  • Daniele Fioretto
Ore
  • 24 Ore - Daniele Fioretto
Attività Caratterizzante
Ambito Chimica e fisica della materia
Settore FIS/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Proprietà strutturali di atomi, molecole, solidi e materia soffice
Testi di riferimento Appunti delle lezioni. Dispense fornite dal docente e testi citati al loro interno.
Obiettivi formativi Conoscere i fondamenti della fisica della materia condensata applicati allo studio di atomi, molecole, solidi e materia soffice. Conoscere il principio di funzionamento di alcune tecniche sperimentali largamente utilizzate per lo studio della materia condensata.
Metodi didattici TEL-DE: Il modulo è articolato in lezioni frontali con l'ausilio di presentazioni PDF, PPT, video, e insegnamenti relativi alle tecniche di caratterizzazione di laboratorio. Il modulo sarà bilanciato in termini di concetti teorici e sperimentali forniti allo studente attraverso un approccio volto a massimizzare l'efficacia dell'attività didattica. Attività in presenza: In questa parte del corso - esclusivamente in presenza non mutuabile da lezioni online - verranno erogate approfondimenti integrativi sulla fisica della materia condensata e su alcuni dei metodi sperimentali più utilizzati per il suo studio.
Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento prevede una prova orale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza sui contenuti tecnici e metodologici del corso. La prova orale consentirà, inoltre, di verificare le capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Proprietà elettroniche dei solidi: 19) Gas di elettroni liberi 20) Cenni di struttura a bande dei solidi 21) Conduttori, semiconduttori ed isolanti Elasticità ed onde elastiche nei solidi: 22) Elasticità statica in mezzi omogenei e isotropi 23) Campo degli sforzi 24) Campo delle deformazioni 25) Legge di Hooke nei solidi anisotropi 26) Onde piane nei cristalli: modello monoatomico unidimensionale 27) Onde piane nei solidi anisotropi 28) Tecniche per la misura delle costanti elastiche nei mezzi anisotropi Fondamenti di viscoelasticità e di fisica della materia soffice: 29) Introduzione alla materia soffice 30) Viscoelasticità 31) Cenni di teoria della risposta lineare 32) Processi di rilassamento 33) Transizione vetrosa, fenomenologia 34) Transizione vetrosa: modelli interpretativi 35) Tecniche per la misura dei processi di rilassamento in materiali viscoelastici 36) Conclusioni del corso
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile #4

TECHNOLOGICAL APPLICATIONS OF MATERIALS

Codice A005980
CFU 3
Docente responsabile Giacomo Giorgi
Docenti
  • Giacomo Giorgi
Ore
  • 24 Ore - Giacomo Giorgi
Attività Caratterizzante
Ambito Chimica e fisica della materia
Settore CHIM/07
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Panoramica dei concetti di chimica dei materiali. Metalli, semiconduttori e isolanti Applicazioni di alcune classi di materiali di interesse per le tecnologie (fotovoltaico, energie rinnovabili).
Testi di riferimento Trasparenze del Docente. Per ulteriori approfondimenti 1) Materials Chemistry Bradley D Fahlman 3rd edition Springer or alternatively 2) Introduction to Materials Chemistry Harry R.Allcock 2nd edition Wiley
Obiettivi formativi Fondamenti di chimica dei materiali e loro applicabilità pratica in dispositivi tecnologici
Prerequisiti Conoscenza dei fondamenti di chimica generale e inorganica e di fisica. Proprietà della tavola periodica
Metodi didattici Lezioni Frontali
Altre informazioni Sessioni d'esame nei seguenti periodi: dicembre 2025; gennaio-febbraio 2026 (aprile 2026); maggio-giugno-luglio-settembre 2026. Le date esatte sono disponibili nel sito web dipartimentale.
Modalità di verifica dell'apprendimento Esame orale per verificare il livello di conoscenza e comprensione da parte degli studenti dei contenuti del corso.
Programma esteso Sintesi dei materiali: «bottom-up» vs «top-down»; Sostenibilità dei materiali; Strutture cristalline di base; Strutture cristalline rappresentative; Polimorfismo; Polimorfismo; Simmetria cristallina; Indici di Miller; Casi di studio: Reticoli di ossidi metallici; Difetti; Impurità; Difetti di Frenkel vs Schottky; Colore; Cristalli; Ceramiche; Cementi; Materiali porosi; Materiali per lo stoccaggio di energia; Metalli e attività mineraria; Metallurgia delle polveri; Comportamento di fase delle leghe Fe-C; Acciai; Magnetismo; Materiali per il fotovoltaico; Materiali per la (foto)catalisi.
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