35426 - CHIMICA FISICA DEI MATERIALI SOLIDI M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di fornire i fondamenti teorici e i principali metodi computazionali di meccanica quantistica, fisica dello stato solido e teoria del trasporto elettronico necessari per lo studio quantomeccanico di proprietà elettroniche, strutturali e di trasporto di nuovi materiali di interesse tecnologico e di devices nanoelettronici.

Contenuti

• FONDAMENTI DI MECCANICA QUANTISTICA: Postulati e principi fondamentali - Teoria della misura - Formalismo matematico - Teoria della simmetria e dei momenti angolari - Meccanica quantistica delle matrici - Meccanica quantistica ondulatoria - Equazione di Schroedinger dipendente dal tempo ed evoluzione temporale degli stati.
• APPLICAZIONI DI MECCANICA QUANTISTICA: Tecniche di soluzione approssimata di equazioni di Schroedinger indipendenti dal tempo - Applicazioni a sistemi atomici e molecolari.
  
• ELEMENTI DI TEORIA DELLO STATO SOLIDO: Descrizione geometrica dei cristalli: reticolo diretto e reticolo reciproco - Approssimazione di singolo elettrone - Teoria delle bande di energia nei cristalli - Proprietà elettroniche di cristalli scelti - Dinamica reticolare nei cristalli - Proprietà di trasporto di elettroni e fononi - Processi quantistici in semiconduttori.
  
• TRASPORTO ELETTRONICO IN NANODEVICES: Modellizzazione di un nanotransistor - Interpretazione atomistica della resistenza elettrica - Diagramma dei livelli energetici - Flusso elettronico e rate equations - Corrente nel caso di canale a singolo livello - Il quanto di conduttanza - Profili di potenziale e procedura iterativa per il calcolo della funzione caratteristica - Coulomb blockade - Calcolo della corrente nel caso di canale a molti livelli.
  

Testi/Bibliografia

• J.J. Sakuray, Meccanica Quantistica Moderna, ed. Zannichelli.
• C.Cohen-Tannoudji, B.Diu, F.Laloe, Quantum Mechanics, ed. Wiley.
• G.Grosso and G.Pastori Parravicini, Solid State Physics, ed. Elsevier Academic Press.
  
• F.Bassani, U.M.Grassano, Fisica dello Stato Solido, ed. Bollati Boringhieri.
  
• S.Datta, Quantum Transport. Atom to Transistors, ed. Cambridge.
  

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale

Strumenti a supporto della didattica

Dispense.
Si consiglia di seguire anche il corso di Solid State Physical Chemistry.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Renato Colle