CHIMICA FISICA APPLICATA: DALLE MOLECOLE AI DISPOSITIVI

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento opzionale

Laurea Magistrale in CHIMICA
 (A.A. 2020/2021)

Docenti

Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
CHIMICA FISICA (CHIM/02)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48
Dettaglio ore: 
Lezione (48 ore)

Lo studente/la studentessa apprenderà le basi necessarie per affrontare le problematiche relative alle proprietà chimico-fisiche dei sistemi supramolecolari organizzati, a partire dai principi e dalle interazioni fondamentali.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Al termine dell’insegnamento, lo studente/la studentessa sarà in grado di:
1. correlare le proprietà funzionali dei sistemi sopramolecolari organizzati alle interazioni tra le componenti microscopiche dei suddetti sistemi;
2. comprendere il funzionamento di dispositivi elettronici a semiconduttore e dispositivi basati su molecole/sistemi supramolecolari organizzati;
3. comprendere a livello fondamentale alcune tra le principali tecniche di design, realizzazione e caratterizzazione di: sistemi supramolecolari organizzati, materiali semiconduttori e materiali ibridi organico-inorganico

concetti base di chimica fisica (termodinamica, meccanica quantistica, meccanica statistica e spettroscopia)

Analisi teorica delle interazioni di legame e di non legame. Interazioni Intermolecolari. (4 ore)
Il campo elettromagnetico. Interazioni elettrostatiche. Relazione fra struttura elettronica e proprietà elettriche e magnetiche delle molecole. (4 ore)
Aggregati supramolecolari, dalle molecole ai materiali. (2 ore)
Tecniche di autoassemblaggio: utilizzo delle interazioni intermolecolari per costruire materiali funzionali supramolecolari (2 ore)
Principi di funzionamento e progettazione di dispositivi opto-elettronici. Breve storia dell'elettronica (2 ore)
Cenni alla tecnologia dei semiconduttori (2 ore)
Elettronica a semiconduttore: giunzioni p-n. (4 ore)
Applicazioni: LED, celle solari e transistor (4 ore)
Self-organizzazione di sistemi supramolecolari su superfici di materiali (2 ore)
Chemisorbimento di Tioli su superfici di Au (4 ore)
Tecnica di Langmuir-Blodgett (2 ore)
Tecniche di superficie a risoluzione atomica per imaging e manipolazione di molecole su superfici di materiali: Scanning Tunnelling Microscopy (STM), Atomic Force Microscopy (AFM). (4 ore)
Optoelettronica molecolare: sistemi LED molecolari, fili molecolari, diodi molecolari, switch molecolari. (4 ore)
Uso di metodologie di chimica computazionale (quantum chemistry) per la predizione delle interazioni moleculari (4 ore).

Hot Topic (4 ore). Presentazione e discussione su sistemi, dispositivi, e tecnologie emergenti o di alto interesse corrente. Agli studenti viene data la possibilità di scegliere, tra una rosa di argomenti, un argomento di loro particolare interesse che vorrebbero approfondire. L' argomento più votato viene svolto a lezione. A titolo di esempio, nell'anno accademico 2018/2019 l'argomento scelto dagli studenti è stato introduzione alla computazione quantistica, mentre nel 2019/2020 è stata selezionata la tecnica sol-gel.

Il corso si baserà su lezioni frontali in classe (48 ore), che si avvarranno dell'uso sinergico di lavagna tradizionale e presentazioni in Power Point.

Prova finale orale. Allo studente/alla studentessa viene richiesto un argomento a piacere tra gli argomenti fatti durante il corso, che costituisce la prima domanda dell'esame. Oltre alla domanda a piacere, verranno fatte altre due domande relative agli argomenti svolti durante il corso. Durata circa 40 min.

Oltre al livello di approfondimento della materia, la docente valuta positivamente: il rigore argomentativo, la capacità di ragionamento critico sul materiale del corso e argomenti ad esso collegati, la profondità dell’analisi, la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza; la competenza nell’impiego del lessico specialistico; efficacia, linearità e qualità dell’esposizione .

Testo base: Atkins’ Physical Chemistry. Materiale messo a disposizione dal docente. Slides disponibili sul sito e-learning del corso.

La docente riceve, previo appuntamento via e-mail, tutti i giorni lavorativi presso il suo studio, sito al I piano della sede di via Valleggio 9, Como, oppure tramite colloquio telematico.

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE