Obiettivi formativi
Con questo corso i partecipanti acquisiranno:
1) Buona conoscenza delle diverse categorie di materiali funzionali e relative proprietà;
2) Conoscenza delle tecniche di preparazione di policristalli, monocristalli, film epitassiali e nanostrutture;
3) Capacità di individuare la tecnologia di preparazione più adatta a seconda del materiale di interesse;
4) Conoscenza delle tecniche di studio delle proprietà funzionali;
5) Nozioni sul come minimizzare i difetti e migliorare le prestazioni dei materiali di interesse.
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica, di chimica e di termodinamica
Contenuti dell'insegnamento
Le tipologie di materiali; Materiali funzionali e materiali strutturali;I materiali funzionali come chiave di sviluppo di tecnologie innovative; Esempi di materiali funzionali; Relazioni composizione - struttura - funzionalità; Metodi di preparazione dei materiali funzionali; Difetti e caratteristiche fisiche; Monocristalli, film, nanostrutture; Relazione fra processo di preparazione e proprietà dei materiali; Esempi di materiali per applicazioni avanzate.
Programma esteso
- Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali
- Funzionalità e definizione di materiali funzionali
- Materiali amorfi e materiali cristallini
- Materiali funzionali con particolari proprietà elettriche
- Materiali funzionali con particolari proprietà ferroelettriche
- Materiali funzionali con particolari proprietà ottiche
- Materiali funzionali con proprietà magnetiche
- Materiali funzionali con proprietà di superconduttore
- Difetti e imperfezioni nei solidi
- Diffusione di difetti ed impurezze
- Tecniche di cristallizzazione
- Monocristalli, film sottili, nanocristalli
- Diagrammi di stato e trasformazioni di fase
Bibliografia
1) William F Smith and Javad Hashemi, Foundations of Materials Science and Technology, McGraw-Hill (Edizione italiana a cura di Silvia Farè e Maria Cristina Tanzi, Scienza e Tecnologia dei Materiali, V edizione McGraw-Hill)
2) Deborah D.L. Chung, Functional Materials: electrical, dielectric, electromagnetic, optical and magnetic applications, World Scientific, 2022
3) William D. Callister and David G. Rethwisch, Materials Science and Engineering, J. Wiley & S. 2018 (Edizione italiana Scienza ed Ingegneria dei Materiali, EdiSES Edizioni, 2019)
4) Dispense e altro materiale didattico approntato dal docente
Metodi didattici
Lezioni frontali con ausilio di audio-visivi.
Saranno fornite tramite Elly copie delle diapositive e materiali utilizzati nel corso della lezione.
Modalità verifica apprendimento
Esame orale che comprende:
- Breve seminario (max 20 min) di approfondimento di un tema a scelta fra quelli svolti durante il corso.
- Interrogazione sugli argomenti del corso mirante a stabilire in quale misura i concetti base siano chiari e acquisisti.
- Il voto finale si basa per 1/3 sul seminario e per 2/3 sulla interrogazione.
Altre informazioni
Visita a laboratori di preparazione materiali nel Campus di Scienze e Tecnologie dell'Università di Parma.
