SCC0581 - CHIMICA FISICA APPLICATA: DALLE MOLECOLE AI DISPOSITIVI

insegnamento

ID:

SCC0581

Durata (ore):

48

CFU:

SSD:

CHIMICA FISICA

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (17/02/2025 - 13/06/2025)

Obiettivi Formativi

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

Prerequisiti

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

Metodi didattici

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.

Verifica Apprendimento

Prova finale orale (in presenza).
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 .

Contenuti

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)
Uso di metodologie di chimica computazionale (quantum chemistry) per la predizione delle interazioni moleculari (2 ore).
Tecniche di autoassemblaggio: utilizzo delle interazioni intermolecolari per costruire materiali funzionali supramolecolari (4 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. (6 ore)
Applicazioni: LED, celle solari e transistor (6 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)

Lingua Insegnamento

Italiano

Altre informazioni

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.