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Corso di Fisica dei Materiali (A.A. 2008-2009 ) ><<





Programma del corso

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Lezioni

  • Lezione 1 - 30 Settembre 2008
    Introduzione al corso. Reticoli di Bravais: definizione e proprieta'. Cella unitaria primitiva e convenzionale. Simmetrie di un reticolo.
  • Lezione 2 - 02 Ottobre 2008
    Classificazione dei reticoli di Bravais bi- e tridimensionali. Metodi sperimentali per la diffrazione. Diffrazione di Bragg.
  • Lezione 3 - 07 Ottobre 2008
    Calcolo di Laue per l'ampiezza dell'onda diffusa. Reticolo reciproco.
  • Lezione 4 - 09 Ottobre 2008
    Relazione fra reticolo reciproco e reticolo diretto. Piani reticolari. Zone di Brilluoin.
  • Lezione 5 - 14 Ottobre 2008
    Legami nei cristalli e energia di coesione. Cristalli di gas inerti e interazione di van der Waals. Cristalli ionici e energia di Madelung. Cristalli metallici. Cristalli covalenti.
  • Lezione 6 - 16 Ottobre 2008
    Approssimazione armonica. Vibrazioni di una catena lineare monoatomica.
  • Lezione 7 - 21 Ottobre 2008
    Vibrazioni di una catena lineare biatomica. Modi normali di oscillazione e fononi. Fononi acustici ed ottici.
  • Lezione 8 - 23 Ottobre 2008
    Calore specifico di un isolante. Modello di Einstein. Densita' degli stati vibrazionali e condizioni al contorno di Born-von Karman.
  • Lezione 9 - 28 Ottobre 2008
    Calore specifico di un isolante: modello di Debye.
    Gas di elettroni liberi e metalli: introduzione. Densita' degli stati elettronici.
  • Lezione 10 - 04 Novembre 2008
    Gas di elettroni liberi. Energia di Fermi. Funzione di distribuzione di Fermi-Dirac: proprieta' e derivazione. Capacita' termica dei metalli.
  • Lezione 11 - 06 Novembre 2008
    Modello di Drude per la conducibilita' di un metallo. Conducibilita' statica e dipendente dalla frequenza. Libero cammino medio. Dipendenza dalla temperatura della conducibilita'.
  • Lezione 12 - 11 Novembre 2008
    Dipendenza della conducibilita' e delle funzione dielettrica dalla frequenza. Riflettivita' dei metalli.
    Teoria delle bande. Semiconduttori, isolanti e metalli. Bande e gap di energia: i modelli dell'elettrone quasi libero e dell'elettrone fortemente legato.
  • Lezione 13 - 13 Novembre 2008
    Teorema di Bloch. Calcolo delle bande: catena unidimensionale con un atomo per cella.
  • Lezione 14 - 18 Novembre 2008
    Calcolo delle bande: catena unidimensionale con due atomi per cella.
  • Lezione 15 - 25 Novembre 2008
    Schema della zona ridotta, estesa e periodica. Numero di stati in una banda. Metalli, semiconduttori ed isolanti in teoria delle bande. La massa efficace. Dinamica semiclassica dei portatori di carica in un cristallo in presenza di un campo esterno.
  • Lezione 16 - 28 Novembre 2008
    Il concetto di lacuna.
    Semiconduttori: introduzione. Calcolo della densita' di portatori in banda di valenza e banda di conduzione.
  • Lezione 17 - 02 Dicembre 2008
    Stati di superficie: modello unidimensionale.
  • Lezione 18 - 09 Dicembre 2008
    Semiconduttori intrinseci ed estrinseci. Legge dell'azione di massa. Drogaggio di tipo p e di tipo n. Modello idrogenoide per le impurezze droganti.
  • Lezione 19 - 11 Dicembre 2008
    Calcolo del livello di Fermi di un semiconduttore estrinseco. Dipendenza dalla temperatura del livello di Fermi. Dipendenza dalla temperatura della conducibilita' di un semiconduttore.
    Gap diretta e indiretta nei semiconduttori.
  • Lezione 20 - 16 Dicembre 2008
    Struttura a bande del Si, Ge e GaAs.
    La giunzione p-n.
    Esercitazioni: vibrazioni trasverse di un reticolo quadrato. Proprieta' del gas di elettroni in una, due e tre dimensioni.




Bibliografia

Testo di riferimento: C. Kittel, Introduzione alla fisica dello stato solido (Boringhieri, 1971)


Materiale aggiuntivo relativo al corso



News & highlights

Laurea specialistica in Fisica
Corso di "Fisica dello Stato Solido II"
a.a. 2018-19

Informazioni >>>>

2017-12-12: Publication and Curriculum Vitae pages updated

December, 2017: National scientific qualification for academic Associate and Full professor positions in Theoretical Condensed Matter Physics earned

Size-dependent structural and electronic properties of Bi(111) ultrathin nanofilms from first principles
G. Cantele and D. Ninno, Phys. Rev. Materials 1, 014002 (2017)

Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures
Giuseppe. Iadonisi, Giovanni Cantele, Maria Luisa Chiofalo
Springer (2014), UNITEXT for Physics series

PhD course "An introduction to the physics of nanostructures" - 2014

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Electronic properties and Schottky barriers at ZnO–metal interfaces from first principles
N.R. D'Amico et al, J. Phys.: Condens. Matt. 27, 015006 (2015)

First principles calculations of the band offset at SrTiO3−TiO2 interfaces
N.R. D'Amico et al, Appl. Phys. Lett. 101, 141606 (2012)

First-Principles Calculations of Clean and Defected ZnO Surfaces
N.R. D'Amico et al, J. Phys. Chem. C 116, 21391 (2012)

Graphene nanoribbon electrical decoupling from metallic substrates
I. Borriello et al, Nanoscale 5, 291 (2013)

Corso di Fisica dei Materiali
A.A. 2010-2011

Prossima data di esame: martedì 03.04.2012
ore 10:30

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Corso di Fisica dei Materiali
A.A. 2009-2010

Prossima data di esame: mercoledì 26.10.2011
ore 14:30

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