84534 - LABORATORY OF CONDENSED MATTER PHYSICS

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will acquires basic skills to critically elaborate and interpret experimental data. He/she will be able to design a complete experimental apparatus necessary to implement advanced condensed matter physics experiments. The sound hands-on laboratory training will allow the student to achieve advanced capabilities in equipment handling and experimental problem solving.

Contenuti

 

Introduzione ai processi di interazione radiazione-materia (UV-Vis-IR, raggi X e particelle cariche).

Metodi di caratterizzazione sperimentale basati su sonde fotoniche (UV-Vis-IR, raggi X), sonde elettroniche (SEM e TEM) e sonde ioniche (RBS, SIMS).

Tecniche di crescita per materiali avanzati bulk (LEC, HB) e film sottile (MBE, CD).

Fisica e tecnologia del vuoto.

Criogenia (N e He liquidi)

Fisica dei sensori: figure di merito e principi di funzionamento.

Sorgenti e rivelatori di fasci fotonici (UV-Vis-IR e raggi X) e di particelle cariche (elettroni e ioni).

Monocromatori e apparati spettroscopici.

Progettazione e realizzazione di apparati sperimentali complessi.

Esperimenti di laboratorio:

1 - Assorbimento e diffrazione dei raggi X

2 – Esperimento di Haynes-Shockley

3 – Determinazione del gap energetico nei semiconduttori

4 – Variazione della resistività in funzione della temperatura

5 - Fotoluminescenza delle Nanoparticelle

6 - Fabbricazione di fotorivelatori a film sottile

Testi/Bibliografia

Building scientific apparatus" J.Moore, C.Davis, M.Coplan Perseus Books Westview Press

"Physical methods for material characterization" P.Flewitt, R.Wild , IOP Bristol

Handout of the lecture notes (available on the IoL website for enrolled students)

Metodi didattici

Lezioni frontali ed introduzione agli apparati sperimentali con esperienze pratiche nei laboratori del gruppo di Fisica della Materia Condensata.

Esperimenti di laboratorio in gruppi di 2 persone, nel laboratorio didattico dedicato alla Fisica della Materia Condensata (situato presso il DIFA, viale Berti Pichat 6/2)

Ogni anno viene organizzato un viaggio di istruzione con l'obiettivo di introdurre gli studenti ai diversi aspetti della ricerca in Fisica della Materia Condensata (laboratori a larga scala, laboratori di luce di sincrotrone, settori di ricerca e sviluppo industriale, centri di ricerca)

Per quanto riguarda le modalità didattiche di questo insegnamento, tutti gli studenti devono frequentare il Modulo 1, 2 [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunità/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/online -corso-sulla-salute-e-sicurezza-negli-aree-studio-e-tirocinio] online, mentre il Modulo 3 su salute e sicurezza è da frequentare in aula. Le informazioni sul calendario delle frequenze del Modulo 3 sono disponibili sul sito web del corso di laurea

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

 

Colloquio orale, con discussione delle relazioni scritte sulle esperienze di laboratorio (da consegnare almeno 15 giorni prima della data dell'esame). Il colloquio orale mira ad accertare le conoscenze acquisite relative agli argomenti trattati durante il corso. La discussione delle relazioni di laboratorio mira a valutare il livello di competenza sperimentale e lo sviluppo di capacità critiche nella gestione dei dati sperimentali.

Il voto finale, su una scala 30/30, tiene conto dei punteggi conseguiti sia nel colloquio orale che nelle relazioni di laboratorio. il corso si intende superato con un punteggio finale pari o superiore a 18/30

Strumenti a supporto della didattica

Laboratorio didattico di fisica dedicato ad esperimenti di fisica della materia condensata, con sistemi di acquisizione dati in tempo reale. I PC sono a disposizione degli studenti per l'elaborazione di dati, immagini e report durante tutta la durata del corso.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Beatrice Fraboni

Consulta il sito web di Andrea Ciavatti