Eventuali collaborazioni con Enti di Ricerca o altre Università (max 50 caratteri) AUSL Policlinico di Modena INFN. European Synchrotron

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1 vlaurea MAGISTRALE in FISICA Docente Proponente Area di Ricerca * Breve descrizione dell ambito e dell attività* (max 1000 caratteri) Giuseppe Baldazzi Daniele Bonacorsi Fisica Applicata Fisica Nucleare e Subnucleare Realizzazione di un fantoccio polmonare robotico per dosimetria in radioterapia con acceleratore. Realizzazione di misure dosimetriche con termoluminescenti e/o rivelatori a stato solido inseriti nel fantoccio robotico. Attività di calcolo scientifico in CMS all acceleratore LHC del CERN. Possibili aree di lavoro sono: studio delle prestazioni del sistema di GRID-aware data management e data placement di CMS; uso di sistemi software innovativi per packaging e deployment di applicazioni distribuite in ambienti GRID e CLOUD; tecnologie BDA (Big Data & Analytics). Eventuali collaborazioni con Enti di Ricerca o altre Università (max 50 caratteri) AUSL Policlinico di Modena INFN Luogo di svolgimento dell attività (max 50 caratteri) DIFA/Policlini co di Modena Dipartimento di Fisica e Astronomia (DIFA) Durata previst a (mesi): Prerequisiti (max 200 caratteri) * 9 Uso strumentazione, Utilizzo software (C++ o LabView o MatLab). Gradite conoscenze di elettronica. 6-9 Conoscenze di base di programmazione e linguaggi di scripting. A seconda dell area di lavoro, utili (ma non obbligatorie) eventuali conoscenze su GRID, CLOUD, MapReduce, Hadoop, Spark. Federico Boscherini Fisica della Materia Si tratta di una tesi sperimentale Sviluppo e applicazione di metodi avanzati per lo studio European Synchrotron ESRF Grenoble o 8 mesi Avere superato la maggior parte degli esami della laurea

2 della struttura atomica ed elettronica locale in fisica della materia condensata mediante spettroscopia a raggi X con radiazione di sincrotrone. Mauro Bruno Fisica nucleare Tesi sperimentale: Il gruppo di ricerca nucl-ex prevede due turni di misura all anno con l apparato Garfield su alcuni degli argomenti piu attuali nella Fisica Nucleare, come ad esempio lo studio della transizione di fase, la valutazione dell energia di simmetria, il decadimento di nuclei eccitati, l emissione di particelle di pre-equilibrio ed il fenomeno del clustering nei nuclei. Nella tesi, oltre alla partecipazione ai turni si prevede la partecipazione alle fasi di preparazione della misura, con test dell apparato, alle fasi di calibrazioni ed alla fase di analisi. Angelo Carbone Fisica Nucleare e Subnucleare La tesi sperimentale sarà svolta dal/dalla candidato/a nell ambito dell esperimento LHCb. LHCb e un esperimento in Radiation Facility (Grenoble), Elettra Sincrotrone Trieste, Consiglio Nazionale della Ricerche INFN Elettra Trieste Sede e Laboratorio LNL INFN-Bologna DIFA 6-9 mesi magistrale C++ e preferibilmente ROOT Pochi esami da sostenere prima della laurea Conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione, preferibilmente C o C++, e conoscenze di base di

3 funzione presso l acceleratore LHC del CERN, avente l obiettivo di realizzare misure di altissima precisione di asimmetrie materiaantimateria (violazione della simmetria CP) e della frequenza di decadimenti rari. Un test del Modello Standard di grande importanza consiste nel verificare se le misure dirette degli angoli del Triangolo Unitario della matrice CKM sono consistenti con il valore deducibile in modo indiretto da altre misure, alla luce della conoscenza teorica. Il lavoro di tesi consisterà nel determinare il valore dell angolo gamma combinando tutte le misure disponibili. Tale combinazione si servirà di sofisticate tecniche di analisi statistica bayesiana. Il lavoro di tesi sarà svolto a stretto contatto con dottorandi, postdoc e giovani ricercatori. Sarà inoltre possibile recarsi al CERN di Ginevra in occasione delle riunioni della collaborazione LHCb. statistica e del Modello Standard delle particelle. Molta voglia di imparare.

4 Enrico Campari Fisica della materia Studio delle proprietà meccaniche di metalli e leghe nanostrutturati e/o in forma di film sottili. Università di Roma Tor Vergata Bologna 9 mesi Conoscenze di base in Fisica degli stati condensati Studio del comportamento di PDMS con dispersione di nanofibre in PVDF Bologna 9 mesi Enrico Campari Applicazioni industriali Utilizzo di una stampante 3D per realizzare imbottiture innovative. Il laureando contribuirà sia alla ideazione che alla produzione e caratterizzazione dei campioni. CyTech s.r.l. (S. Vendemiano, TV) Bologna 9 mesi Angelo Carbone Fisica Nucleare e Subnucleare Caratterizzazione e studio del comportamento di polveri in linee di trasmissione pneumatiche in fase densa. Il trasferimento di polveri è un componente onnipresente negli impianti industriali e la loro caratterizzazione riveste in conseguenza una grande importanza La tesi sperimentale sarà svolta dal/dalla candidato/a nell ambito dell esperimento LHCb. LHCb e un esperimento in AIR-TEC Systems (Calderara di Reno, BO) INFN-Bologna DIFA 6-9 mesi Conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione, preferibilmente C o C++, e conoscenze di base di

5 funzione presso l acceleratore LHC del CERN, avente l obiettivo di realizzare misure di altissima precisione di asimmetrie materiaantimateria (violazione della simmetria CP) e della frequenza di decadimenti rari utilizzando adroni contenenti quark beauty e charm. Una tecnica molto sensibile per misurare la violazione di CP nel decadimento dei mesoni B in 3 o più corpi e l analisi di Dalitz, che sfrutta l interferenza tra varie risonanze intermedie nel decadimento. Per esempio il mesone B + può decadere nello stato finale K + K - π +, come B + ϕπ +, B + K *0 K +, ecc. Il lavoro di tesi consisterà nel effettuare un analisi di Dalitz mediante i decadimenti del tipo B hhh (con h=k,π). Il lavoro di tesi sarà svolto a stretto contatto con dottorandi, postdoc e giovani ricercatori. Sarà inoltre possibile recarsi al CERN di Ginevra in occasione delle riunioni della collaborazione LHCb. statistica e del Modello Standard delle particelle. Molta voglia di imparare. Roberto Casadio Fisica Teorica Indagine originale di 1) I.N.F.N. Dipartimento 6 Corsi di Relatività e Teoria

6 problematiche teoriche attuali nella fisica dei buchi neri e del collasso gravitazionale. In particolare: 1) studio di modelli di collasso gravitazionale ed effetti quantistici nella formazione di buchi neri; 2) sviluppo di modelli semiclassici e quantistici di buchi neri come condensati auto-gravitanti al punto critico ed effetto Hawking; 3) studio di strutture causali con superfici intrappolate in sistemi quantistici, evoluzione tempora-le nonlocale ed estensione del formalismo funzionale 4) formazione ed evaporazione di buchi neri quantistici alla scala di Planck e comportamento Ultra Violetto della gravità; 5) gravitazione Einsteiniana come fenomeno emergente nel limite di bassa densità di energia; 6) teorie di campo quantistiche con scala di Planck invariante e conseguenze per l invarianza di Lorentz. (Sezioni di Bologna, Milano, Trieste, TIFPA di Trento) 2) Università di Francoforte e Monaco, Germania 3) Università del Sussex, UK 4) Università di Stoccolma, Svezia 5) Istituto di Scienze Spaziali, Romania di Fisica e Astronomia dei Campi Gastone Fisica applicata Tesi sia sperimentali che DIMES, DIFA Viale 5-6 Buona predisposizione

7 Castellani Andrea Castro Fisica Nucleare e Subnucle are teoriche che numeriche. Modelli stocastici (Chemical Master Equation) di circuiti biofisici (es. modelli matematici della rete metabolica e di altre funzionalità cellulari) integrando dati sperimentali e database pubblici, con applicazione a patologie e meccanismi fisiologici (invecchiamento, risposta immunitaria, attività cerebrale). Studio degli effetti biologici delle radiazioni elettromagnetiche (ionizzanti e non ionizzanti) mediante tecniche sperimentali (elettrofisiologia. curve di proliferazione cellulare, attività genetica e metabolica). Interfacciamento di cellule con substrati polimerici conduttivi e superfici funzionalizzate chimicamente. Studio di eventi multijet prodotti a LHC e raccolti dall esperimento CMS. Si tratta di una tesi sperimentale basata Ematologia S. Orsola, IOR Rizzoli, Queen Mary University UK, Cambridge University UK collaborazioni in ambito dei progetti EU a cui partecipiamo. Berti Pichat all'interdisciplinarietà. Ove richiesto, capacità di programmazione in un linguaggio (es. C, C++, Python, Matlab, Java, R). Ove richiesto, sostenimento di esami del curriculum di Fisica Applicata (es. Reti Complesse, Metodi Matematici della Biologia, Sistemi Complessi). INFN DIFA 7-9 Conoscenza di programmazione C++ e di

8 Daniela Cavalcoli Michele Cicoli Marco Cuffiani Fisica della Materia Fisica Teorica (Teoria delle Stringhe, supersimmetria e cosmologia) Fisica Applicata sui dati e simulazioni 2012 (Run 1) o sulle simulazioni 2014 relative al run che comincera nel 2015 (Run 2) Studio di proprietà ottiche, morfologiche, elettriche di materiali innovativi e nanostrutture per applicazioni fotovoltaiche. Studio dei meccanismi di trasporto elettronico in semiconduttoriamorfi e disordinati. Si tratta di un attività sperimentale che prevede l uso di strumentazione di tipo ottico e di microscopie avanzate (microscopia a forza atomica). String compactifications, Calabi-Yau constructions, Supergravity, Effective field theories, Moduli stabilisation, Supersymmetry breaking, MSSM phenomenology, String cosmology, String inflation, D-brane model building, Dark matter, Dark radiation, Axions and Hidden photons Sintesi di nanofili metallici per applicazioni ottiche. Mediante processi elettrochimici è possibile creare nanostrutture Università di Costanza (Ge), Università di Milano-Bicocca, IMM-CNR (Bologna) Collaborazione con fisici di vari enti ed istituti europei ed americani di alto livello internazionale INFN-Bo, CNR-IMM-Bo, INFN-Ts, Dipartimento di Fisica e Astronomia Settore Fisica della Materia A scelta dello studente DIFA, CNR-IMM- Bologna 10 Capacità di elaborazione dei dati sperimentali, analisi degli errori sperimentali. Conoscenze di Fisica dei semiconduttori. 4-6 mesi 6-9 (inizio lug-dic 2015) Aver completato gli esami base dell indirizzo teorico (o essere vicini al loro completamento) Ridotto numero di esami da svolgere. Inclinazione ad attività di

9 Marco Cuffiani Fisica Applicata cristalline con proprietà di elevato assorbimento nel range infrarosso, visibile ed ultravioletto, fino ai soft-x ( ev). L attività si sviluppa su competenze inerenti nanotecnologie, elettrochimica, ottica, elettronica, interazioni radiazione-materia. L impiego di tali materiali fotosensibili riguarda settori come l energia solare, l opto-elettronica e i rivelatori di radiazione, come i Silicon Drift Detector rilevanti per le loro applicazioni in astrofisica e medicina nucleare. Sintesi di nanotubi di carbonio per emettitori a catodo freddo. Mediante Deposizione Chimica da Vapore (CVD) è possibile creare nanotubi di carbonio (con diametro compreso tra 1 e 100 nm e lunghezza di alcuni micron) in grado di emettere elettroni per effetto tunnel, sotto l azione di un campo elettrico. L attività si sviluppa su competenze inerenti nanotecnologie, elettrochimica e fisica dei materiali, e riguarda anche la simulazione e costruzione di sistemi elettrostatici per la generazione ed il controllo di fasci di elettroni di bassa energia. Il possibile impiego di tali emettitori a catodo freddo INFN-LNS-Ct INFN-Bo, CNR-IMM-Bo DIFA, CNR-IMM- Bologna 6-9 (inizio apr-dic 2015) laboratorio e alla interdisciplinarietà. Ridotto numero di esami da svolgere. Inclinazione ad attività di laboratorio e alla interdisciplinarietà.

10 Marco Cuffiani Cristian Degli Esposti Boschi Fisica Nucleare e Subnucleare Fisica della Materia riguarda la sostituzione dei tradizionali catodi ad emissione termoionica, in applicazioni che richiedono piccola dissipazione di calore e/o elevata miniaturizzazione e/o prontezza emissiva. Test di un sistema di confinamento per elettroni di bassa energia. Si vuole sperimentare l efficacia di un sistema elettrico-magnetico per il focheggiamento di fasci intensi di ioni mediante il confinamento di elettroni di bassa energia ( Gabor lens ). Gli elettroni hanno lo scopo di compensare l elevata carica spaziale degli ioni, responsabile dell aumento delle dimensioni trasverse del fascio. Gli elettroni vengono immessi nel sistema di confinamento tramite un cannone controllato elettronicamente. L attività si sviluppa su competenze di simulazione del moto di particelle di bassa energia in campi elettromagnetici. L impiego di tale sistema riguarda la fisica dei plasmi e gli acceleratori di particelle. Materiali nanostrutturati basati su grafene. Le eventuali tesi si inseriscono nell'ambito delle attivita' realizzate presso l'istituto INFN-Bo, INFN-LNS-Ct, IAP-Frankfurt CNR-IMM, Sezione di Bologna DIFA, INFN-LNS- Catania, IAP-Frankfurt DIFA / CNR- IMM, Sezione di Bologna 6-9 (inizio apr-dic 2015) 6-9 Ridotto numero di esami da svolgere. Inclinazione ad attività di laboratorio e alla interdisciplinarietà.

11 IMM del CNR di Bologna, che vanno dallo studio dei processi di sintesi fino alle possibili applicazioni per sensori e dispositivi. In base agli interessi dello studente, la tesi potra' rivolgersi (i) ad uno o piu' aspetti specifici della preparazione e delle misure di laboratorio con tecniche di microscopia elettronica (TEM, SEM) oppure (ii) alla simulazione numerica con opportuni codici di proprieta' elettroniche e/o strutturali connesse alle sudette misure o anche a tematiche di informazione quantistica. Elisa Ercolessi Fisica Teorica La teoria dei sistemi quantistici a molti corpi è alla base della moderna teoria delle transizioni di fase e ha permesso la comprensione di effetti macroscopici, quali la superconduttività o il magnetismo. Recenti esperimenti nel campo delle nano-tecnologie (per es. atomi ultrafreddi intrappolati) hanno reso possibile lo studio di tali fenomeni anche in sistemi in 1 o 2 dimensioni, dove gli effetti quantistici diventano dominanti, portando alla scoperta di nuove fasi esotiche della materia (liquidi di spin, isolanti topologici, ). La comprensione teorica di tali sistemi si basa sulla possibilità di DIFA 6-9 Conoscenze di teoria dei campi e meccanica statistica. Consigliato: Teoria dei sistemi a molti corpi.

12 unire approcci tipici della Teoria di Molti Corpi e della Teoria Quantistica dei Campi e su una combinazione di metodi che includono tecniche di risoluzione esatte e simulazioni numeriche. In questo campo, un lavoro di tesi può articolarsi su un piano analitico e/o di simulazione, ed occuparsi di - transizioni di fase quantistiche, sia statiche che dinamiche, e ruolo dell entanglement; - proprietà dinamiche e comportamento fuori dall equilibrio di sistemi quantistici estesi chiusi. Link: Paolo Finelli Fisica Nucleare- Fisica Teorica Le tesi (di tipo numerico/teorico) verteranno sulle tematiche di maggior interesse della fisica nucleare: 1) Stelle di neutroni (studio della composizione, dell equazione di stato e della dinamica) 2) Potenziali ottici per reazioni nucleari di bassa energia 3) Studio delle barriere di fissione in nuclei pesanti e superpesanti nell ambito delle teorie di campo medio 4) Modelli algebrici per la struttura nucleare (Interacting boson model) 5) Modelli di cluster per la Ufficio full time Padronanza del calcolo numerico Nozioni di teoria dei molti corpi

13 descrizione di esperimenti con ioni pesanti (Laboratori di Legnaro) in collaborazione con il gruppo sperimentale di Mauro Bruno Beatrice Fraboni Beatrice Fraboni e Nicola Semprini Cesari Alessandro Gabrielli Fisica della Materia Fisica della materia Fisica Nucleare e Subnucleare Proprietà optoelettroniche di materiali e dispositivi a base di semiconduttori organici: studio dei processi di fotoconversione e raccolta di portatori di carica,e analisi di interfacce organico/metallo mediante microscopia a forza a atomica e studio dell interazione con cellule per la realizzazione di biosensori Tesi sperimentale in collaboarzione con la ditta IMA S.p.A. - IMA ACTIVE Division (Ozzano (BO)), sull'allestimento e calibrazione di un innovativo spettrometro per il vicino infrarosso (NIR), portatile e ad alta velocità, adatto per applicazioni di monitoraggio industriale. Il candidato dovrà inserirsi in un progetto ampiamente avviato nella collaborazione internazionale ATLAS, con IMA S.p.A. - IMA ACTIVE Division (Ozzano (BO) INFN e CERN DIFA viale Berti Pichat, Settore Fisica della Materia Le misure saranno svolte sia presso il DIFA che presso la Ditta IMA Dipartimento di Fisica e Astronomia Stanza C040 8/10 Avere solo 2 esami da sostenere per il conseguimento della LM 6 mesi Un solo esame da sostenere per il conseguimento della LM 8 software (Ambiente Linux) Hardware (Progettazione Firmware FPGA, Protocolli

14 particolare attenzione allo sviluppo e test HW per schede elettroniche. Tale sviluppo andrà ad integrare il sistema di acquisizione dati attualmente presente nella catena di acquisizione dei pixel di ATLAS. E possibile anche l associazione INFN per svolgere parzialmente l attività al CERN. Piano 1 possibilità di andare al CERN VME, JTAG, USB) TESI SPERIMENTALE Domenico Galli Fisica Nucleare e Subnucleare La tesi sperimentale sarà svolta dal/dalla candidato/a nell ambito dell esperimento LHCb. LHCb e un esperimento in funzione presso l acceleratore LHC del CERN, avente l obiettivo di realizzare misure di altissima precisione di asimmetrie materiaantimateria (violazione della simmetria CP) e della frequenza di decadimenti rari utilizzando adroni contenenti quark beauty e charm. Il lavoro di tesi consisterà nella misura di violazione di CP mediante i decadimenti Λ b pπ e Λ b pk. La violazione INFN-Bologna DIFA 6-9 mesi Conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione, preferibilmente C o C++, e conoscenze di base di statistica e del Modello Standard delle particelle. Molta voglia di imparare.

15 di CP al momento non è mai stata osservata nei decadimenti di alcuna particella barionica. Sarà necessario lo sviluppo di un algoritmo di selezione multivariata e di modelli di adattamento ai dati, con lo scopo di determinare mediante fit di maximum likelihood le grandezze fisiche d interesse. Il lavoro di tesi sarà svolto a stretto contatto con dottorandi, postdoc e giovani ricercatori. Sarà inoltre possibile recarsi al CERN di Ginevra in occasione delle riunioni della collaborazione LHCb. Domenico Galli Fisica Nucleare e Subnucleare La tesi sperimentale sarà svolta dal/dalla candidato/a nell ambito dell esperimento LHCb. LHCb e un esperimento in funzione presso l acceleratore LHC del CERN, avente l obiettivo di realizzare misure di altissima precisione di asimmetrie materiaantimateria (violazione della simmetria CP) e della frequenza di decadimenti rari utilizzando adroni contenenti INFN-Bologna DIFA 9-12 mesi Conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione, preferibilmente C o C++, e conoscenze di base di statistica e del Modello Standard delle particelle. Molta voglia di imparare.

16 Levrini Olivia Fisica Generale e Didattica quark beauty e charm. Una misura di violazione di CP di grande importanza consiste nella determinazione dell asimmetria tra la frequenza di decadimento di mesoni neutri B 0 e B 0 s in una coppia di mesoni carichi, K o KK, e la frequenza di decadimento dei rispettivi antimesoni. La misura è tecnicamente di grande difficoltà e sono pertanto richieste forti motivazioni e capacità. Il lavoro di tesi sarà svolto a stretto contatto con dottorandi, postdoc e giovani ricercatori. Sarà inoltre possibile al CERN di Ginevra in occasione delle riunioni della collaborazione LHCb. Progettazione e analisi di esperienze didattiche su temi di fisica moderna (fisica quantistica, relatività, termodinamica) o sul tema dei cambiamenti climatici. DIFA con osservazioni in classi di scuola secondaria 8 Avere sostenuto l esame di almeno un corso tra Didattica della Fisica, Storia della Fisica e Laboratorio di Didattica della Fisica Francesco Mainardi Sistemi complessi Ricostruzione di temi disciplinari in prospettiva didattica. Applicazioni del Calcolo Frazionario a processi di rilasamento anomalo (non Docenti colleghi di Sistemi Complessi, Dip Fisica (DIFAUNIBO) e 7-9 Fisica Matematica (aspetti analitici e numerici), Matlab, LaTeX

17 Lauro Moscardini Astrofisica esponeziale) e di diffusione anomala (non gaussiana)e a processi intermedi di rilasamentooscillazione e diffusionepropagazione Cosmologia. Tesi di tipo teorico e/o numerico legate alla possibilita di porre vincoli ai principali parametri cosmologici (materia oscura, energia oscura, gravita modificata) utilizzando diversi osservabili (struttura su grande scala dell Universo, lensing gravitazionale, ammassi di galassie, etc.). Alcuni progetti prevedono l analisi dei risultati di simulazioni N- body cosmologiche. Fisica Biomedica, Geofisica dei Fluidi e dei solidi Dipartimenti -Enri dei colleghi corelatori DIFA 6-8 mesi Esame di Cosmologia.

18 Luca Pasquini Fisica della Materia Il tema della ricerca rientra nel contesto dei nuovi materiali per le sfide energetiche. In particolare vengono studiate due classi di materiali legate al problema della conversione e dell immagazzinamento di energia: i) nanostrutture a base di magnesio per lo stoccaggio di idrogeno allo stato solido; ii) film nanoparticellari di ossidi dei metalli di transizione come foto-elettrodi in celle per la conversione diretta dell energia solare in combustibili (quali l idrogeno). L attività potrà essere svolta sia totalmente presso il Dipartimento di Fisica dell Università Bologna, sia in parte all estero presso Istituzioni di Ricerca Europee. Durante lo svolgimento della tesi lo studente lavorerà in prima linea su un tema di grande rilevanza scientifica e tecnologica per la futura sostenibilità del sistema energetico, impiegando tecniche allo stato dell arte Possibili, anche all estero, a seconda dello specifico progetto Dipartimento di Fisica e Astronomia 8-10 Max un esame residuo

19 per la crescita, l analisi strutturale, la misura e modellizzazione delle proprietà fisiche di materiali nanostrutturati. Daniel Remondini Fisica applicata Tesi sia sperimentali che teoriche che numeriche. Applicazioni della Teoria delle Reti Complesse a problemi biofisici (es. modelli matematici della rete metabolica e di altre funzionalità cellulari) integrando dati sperimentali e database pubblici, con particolare applicazione a problemi relativi a patologie umane (es. cancro) e DIMES, Ematologia S. Orsola, IOR Rizzoli, Queen Mary University UK, collaborazioni in ambito dei progetti EU a cui partecipiamo DIFA Viale Berti Pichat Buona predisposizione all'interdisciplinarietà. Ove richiesto, capacità di programmazione in un linguaggio (es. C, C++, Python, Matlab, Java, R). Ove richiesto, sostenimento di esami del curriculum di Fisica Applicata (es. Reti Complesse, Metodi Matematici della Biologia, Sistemi Complessi).

20 Tiziano Rovelli Fisica nucleare e subnucleare meccanismi fisiologici (invecchiamento, risposta immunitaria, attività cerebrale). Applicazione di modelli stocastici e di metodi di Meccanica Statistica per lo studio di strutture biologiche (es. DNA, metilazione, rete di interazione tra proteine) e per la caratterizzazione della loro cinetica. Studio degli effetti biologici delle radiazioni elettromagnetiche (ionizzanti e non ionizzanti) mediante tecniche sperimentali (elettrofisiologia. curve di proliferazione cellulare, attività genetica e metabolica). Sviluppo di un rivelatore a muoni per SHIP, un esperimento di beam-dump proposto al CERN-SPS per la ricerca di hidden particles. Il candidato, all interno del gruppo di ricerca di Bologna, potrà scegliere tra diversi aspetti riguardanti la realizzazione di un esperimento di fisica delle alte energie: elaborazione di algoritmi per la simulazione INFN DIFA/CERN 6-9 Avere superato la maggior parte degli esami di laurea magistrale.

21 delle camere a muoni; progettazione e test delle camere a muoni; indagini di nuova fisica riguardanti, in particolare, la materia oscura. Tiziano Rovelli Fisica Applicata La tesi sperimentale si propone di indagare la possibilità di usare rivelatori molto veloci per migliorare sia la localizzazione degli eventi che la risoluzione di apparecchiature ToF PET per l imaging medico nucleare. Il candidato acquisirà, oltre che lo stato dell arte della atrumentazione della tomografia a emissione di positroni, le tecniche per la realizzazione di sofisticati algoritmi Monte Carlo INFN DIFA 6-9 Avere superato la maggior parte degli esami di laurea magistrale. Tiziano Rovelli Fisica Generale e Didattica Le nuove metodologie di insegnamento necessitano sempre più di tecnologie informatiche di recente sviluppo. La tesi sperimentale si pone come obiettivo l uso della piattaforma e-learning ufficiale dell ateneo di Bologna per sviluppare contenuti multimediali per l insegnamento della Fisica e per elaborazione di strumenti di valutazione, da parte degli DIFA 6-8 Avere superato la maggior parte degli esami di laurea magistrale.

22 Gabriella Sartorelli Fisica Nucleare e Subnucleare - Astroparticelle studenti, dei contenuti prodotti. Nell'ambito dell'esperimento XENON1T, dedicato alla ricerca della Dark Matter, in fase di installazione presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso sono disponibili Tesi sia di carattere hardware/laboratorio sperimentale (allestimento di stazione di test per misure e caratterizzazione di fotorivelatori innovativi da utilizzare in TPC con gas nobili liquidi, messa in funzione del sistema del Veto di Muoni e presa dati preliminari, ) che di analisi dati e/o simulazione (analisi dati preliminari, analisi dati di calibrazione, simulazioni MC e confronto con i dati,.). Il laureando parteciperà attivamente alle attività del gruppo e potrà fare qualche periodo di lavoro anche sull esperimento, ai LNGS, oltre che partecipare alle riunioni della collaborazione internazionale che costruisce XENON1T e, se il caso, presentare i risultati del Prevalentemente INFN Dipartimento, INFN/Bo, LNGS 9-11 mesi Avere già fatto quasi tutti gli esami al momento di inizio dell attività di Tesi(si possono prendere accordi prima)

23 Maximiliano Sioli, Antonio Sidoti Fisica subnucleare proprio lavoro. Potra' acquisire varie competenze, sia nell ambito della ricerca della Materia Oscura che di strumenti/tecniche HW e/o S/W Nell esperimento ATLAS sono in corso diverse ricerche di fisica oltre il modello standard. A Bologna è attivo un gruppo di studio dedicato all eventuale bosone di Higgs doppiamente carico, cercato nei suoi canali di decadimento multileptonici. Il laureando verrà inserito in tale gruppo di lavoro e parteciperà alle diverse fasi di analisi dei dati raccolti da ATLAS nel 2015 e nel ATLAS INFN- Bologna CERN INFN-Bologna 9-12 Conoscenza C++ Gabriele Sirri Fisica Nucleare e Subnucleare Tesi sperimentale. Nuovi rivelatori per esperimenti di neutrino. Tesi sperimentale. L attività si colloca all interno del progetto WA104-NESSiE che ha l'obiettivo di sviluppare un apparato sperimentale dedicato alla ricerca dei neutrini sterili. All interno di tale progetto si intende INFN-BO Dip. di Fisica_Astr. e INFN-BO 6-8 mesi (dipend e dalla frequen za) software nessuno hardware nessuno

24 sviluppare un sistema di tracciatori ad alta precisione da collocare in un campo magnetico. Si svilupperanno prototipi di rivelatore basato sull'utilizzo di barre di scintillatori accoppiate a fibre lette da fotomoltiplicatori al silicio da utilizzare in un test su fascio di muoni. Si svilupperanno software di acquisizione e analisi dati e i software Monte-Carlo necessari alla simulazione. Il/la laureando/a potrà inserirsi nell attività a lui/lei più congeniale nell ambito di quelle indicate. Maurizio Spurio Fisica Nucleare e Subnucleare EUCLID: alla scoperta della energia oscura e della materia oscura Tesi sperimentale. Il Modello Standard delle particelle elementari fornisce una descrizione accurata del microcosmo. Un modello parallelo è stato derivato dalla cosmologia osservativa, che descrive l'evoluzione dell'universo nel suo INFN-BO Dip. di Fisica_Astr. e INFN-BO 6-8 mesi (dipend e dalla frequen za) software nessuno hardware nessuno

25 complesso, nonché gli oggetti al suo interno. L esistenza della energia oscura e della materia oscura rappresenta un problema da risolvere per entrambi i modelli. Il gruppo di ricerca di Bologna dell'infn ha avviato una attività in collaborazione con la missione ESA denominata Euclid che ha come scopo il miglioramento delle conoscenze sulla materia oscura e sull energia oscura. Le attività in corso sono finalizzate allo sviluppo e integrazione del software di bordo del rivelatore Near- Infrared (NISP), ai test dell'elettronica del NISP e al trattamento dei dati. Gianni Vannini e Cristian Massimi Fisica Nucleare e Subnucleare Il/la laureando/a potrà inserirsi nell attività a lui/lei più congeniale nell ambito di quelle indicate. Tesi sperimentale legata all esperimento n_tof che si svolge al CERN (con possibilità di esperienza all estero). Le attività di ricerca sono di interesse per: i) le tecnologie INFN ENEA Dipartimento di Fisica e Astronomia, CERN, Laboratori INFN 6 Conoscenze acquisite nel corso di laurea in fisica.

26 nucleare emergenti (produzione di energia con sistemi guidati da acceleratori, trasmutazione di scorie nucleari, reattori di nuova generazione, applicazioni mediche); ii) l astrofisica nucleare e la nucleosintesi degli elementi nelle stelle; iii) la fisica nucleare di base (modelli di fissione, proprietà statistiche dei nuclei). Le sezioni d urto indotte da neutroni costituiscono l ingrediente chiave per questi studi, e sono misurate presso la facility per tempi di volo di neutroni n_tof al CERN, dove è presente una delle sorgenti di neutroni più luminose al mondo (spallazione di protoni da 20 GeV/c su Piombo) caratterizzata da una eccellente risoluzione energetica, con base di volo di circa 200 m. Nel 2014 è stata inaugurata una seconda linea di fascio ancora più intensa, a 20 metri dalla sorgente, che permetterà di ampliare la gamma di misure possibili. Le due sale

27 sperimentali in cui si svolgono gli esperimenti sono equipaggiate con rivelatori innovativi e tecnologie all avanguardia, sviluppate contestualmente all esperimento presso i laboratori dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Mauro Villa, Antonio Sidoti Fisica subnucleare Nell ambito dello studio del bosone di Higgs effettuato dall esperimento ATLAS, si vuole effettuare misure di sezione d'urto di produzione associata Higgs e coppie di quark top-antitop. Tale canale di reazione, da osservarsi in particolari topologie di decadimento, risulta particolarmente interessante per l elevato accoppiamento tra H e quark top. ATLAS INFN- Bologna CERN INFN-Bologna 9-12 Conoscenza C++ Mauro Villa, Roberto Spighi Fisica nucleare, fisica applicata Tesi sperimentale. 1) Nell ambito delle ricerche di terapia oncologica con ioni leggeri (Carbonio e Ossigeno), il gruppo di ricerca di Bologna si occupa di simulazioni e ricostruzione di reazioni nucleari che possono avvenire nel paziente durante il trattamento. Il laureando verrà coinvolto FOOT INFN-Bologna Milano, Roma INFN-Bologna 6-9 Conoscenza C++

28 Mauro Villa, Roberto Spighi Fisica nucleare, fisica applicata nelle simulazioni, nella progettazione di un apparato di misura per le reazioni nucleari e nella ricostruzione delle stesse. Tesi sperimentale. Nell ambito delle ricerche di terapia oncologica con adroni, il gruppo di ricerca di Bologna ha la responsabilità della progettazione e realizzazione di un sistema di acquisizione dati volto a misurare alcune reazioni nucleari di interesse adroterapico. Il laureando potrà partecipare alle fasi di progettazione, realizzazione e verifica del sistema. FOOT INFN-Bologna Milano, Roma, Pisa, Catania INFN-Bologna 6-12 Conoscenza C++, linux, reti, elettronica di base. Alessia Bruni, Antonio Zoccoli Fisica subnucleare Tesi sperimentale. Performance del sistema di controllo del rivelatore di trigger dei muoni barrel di ATLAS. Si tratta di una tesi sperimentale volta a misurare l efficacia del sistema di controllo dei rivelatore dei muoni di ATLAS, fondamentale per mantenere elevata l efficienza complessiva di selezione e ricostruzione. L analisi, da svolgere a Bologna, sarà ATLAS INFN- Bologna CERN INFN-Bologna 6-9 Conoscenza C++

29 effettuata su dati raccolti al CERN. Tesi sperimentale. Antonio Zoccoli, Matteo Negrini Fisica subnucleare Il gruppo di ricerca di ATLAS/Bologna è sempre stato attivo nella realizzazione di algoritmi di ricostruzione di top quarks ad elevato impulso trasverso prodotti ad LHC. Il continuo aumento dell energia disponibile ad LHC da 7 a TeV rende obbligatorio l aggiornamento di tali algoritmi e la misura delle loro performance. Si propone una tesi sperimentale, dove, utilizzando inizialmente simulazioni Monte Carlo si misurano e si ottimizzano le prestazioni di tali algoritmi per la presa dati attualmente in corso. ATLAS INFN- Bologna CERN INFN-Bologna 6-12 Conoscenza C++ Roberto Zucchini Fisica teorica Tesi teorica sugli argomenti seguenti. 1) Teoria di gauge. 2) Modelli sigma non lineari. 3) Quantizzazione secondo BRST e BVF. 4) Formulazione supergeometrica della quantizzazione BVF secondo AKSZ. INFN DIFA, sede di Via Irnerio 5-7

30 5) Modelli con simmetrie superiori