66842 - NANOTECNOLOGIE DEI MATERIALI MULTIFUNZIONALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente apprende le tecniche di caratterizzazione e di fabbricazione sulla nanoscala, quali le microscopie a scansione di sonda (STM, AFM) con applicazioni, l'analisi delle immagini da microscopi a scansione di sonda, la crescita di film sottili, la fabbricazione con tecniche seriali e parallele, e la litografia soffice.

Contenuti

Parte teorica (Sett. - Inizio Nov., Dipartimento di Chimica) 

1. Introduzione alle Nanotecnologie (1h);

2. Materiali Organici Multifunzionali (2h);

3. Metodi di deposizione di strati organici sottili (da soluzione -1h- e in vuoto -1h-);

4. Fondamenti di micro- e nanofabbricazione (seriale, parallela, top-down e bottom-up) con tecniche di fabbricazione non-convenzionale (2h);

5. Elementi comuni delle microscopie a scansione di sonda (SPM -2h-);

6. La Microscopia a Scansione a Effetto Tunnel (STM -2h-);

7. La Microscopia a Forza Atomica (AFM -2h-);

8. Analisi morfologica quantitativa (3h);

Parte sperimentale (Inizio Nov. - Fine Dic., CNR)

9. Laboratorio di deposizione di strati organici sottili (4h);

10. Laboratorio di fabbricazione non-convenzionale (4h);

11. Laboratorio di Microscopia AFM e STM (4h);

12. Esercitazioni di analisi immagini (4h);

Lezioni aggiuntive (Inizio Gen.)

13. Lezione di ripasso (4h);

14. Lezione di un esperto su tematiche scientifiche avanzate e/o innovative (2h).

Testi/Bibliografia

Il docente fornirà un elenco di articoli scientifici e capitoli di libri specialistici (online su https://iol.unibo.it successivamente alla lezione).

L'elenco degli articoli che corredano il materiale didattico è reperibile su https://iol.unibo.it

Le slides delle lezioni (in pdf) saranno disponibili online su https://iol.unibo.it successivamente alla lezione (tipicamente da 1 a 3 gg dopo).

Metodi didattici

Lezioni frontali teoriche, con invito a chiarimenti e puntualizzazione dove necessario.

Esercitazioni di laboratorio in piccoli gruppi (max 3 studenti) supportate da dottorandi e ricercatori esperti.

Le lezioni non hanno obbligo di frequenza, ma la frequenza al corso è fortemente consigliata.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova orale della durata di 45-60 minuti.

La valutazione dello studente si basa su tre domande:

i) una domanda sulla microscopia a scansione di sonda (a scelta dello studente, verifica delle conoscenze di base);

ii) una domanda sulla fabbricazione non convenzionale e/o soffice (lo studente dovrà trovare una soluzione "originale" ad un problema scientifico proposto dalla commissione e legato alla funzionalizzazione superficiale);

iii) una prova pratica di analisi morfologica delle immagini topografiche (misura ed utilizzo dei descrittori morfologici appresi nel corso mediante l'uso del software open-access Gwyddion).

Ogni domanda ha una valutazione in decimi, e la somma aritmetica determina il voto finale. La lode si attribuisce in base alla padronanza delle conoscenze acquisite nel corso e all'originalità nel rispondere ai quesiti proposti.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni teoriche si svolgeranno presso il Dipartimento di Chimica "Ciamician".

Le esperienze di laboratorio si svolgeranno presso l'Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (ISMN) del CNR di Bologna (Via Gobetti 101 - Autobus ATC 87 e 37, fermata Rotonda Gobetti-CNR).

Le esperienze di laboratorio sono suddivise sue tre laboratori: laboratorio di microscopia a scansione di sonda, laboratorio di deposizione di strati organici in vuoto, e laboratorio di fabbricazione non-convenzionale e caratterizzazione al microscopio elettronico a scansione (SEM).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cristiano Albonetti

Consulta il sito web di Francesco Valle