REGISTRO DELLE LEZIONI

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI GENOVA Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Corso di laurea magistrale in Scienze Chimiche REGISTRO DELLE LEZIONI dell' INSEGNAMENTO o MODULO UFFICIALE Nome: MATERIALI FUNZIONALI E STRUTTURALI INORGANICI codice: codice padre (se ins. a moduli): tenute dal Prof. e Prof. Nell'anno accademico IL DOCENTE IL DOCENTE RESPONSABILE* IL COORDINATORE DEL CCS IL DIRETTORE DEL DIPARTIMENTO * Solo se l'insegnamento o modulo è tenuto da più docenti in codocenza ed il docente che compila il presente registro non è il docente responsabile.

2 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI GENOVA Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Corso di laurea magistrale in Scienze Chimiche Anno accademico: 2018/2019 Insegnamento/modulo: Materiali Funzionali e Strutturali Inorganici Codice: Codice padre (se a moduli) Docenti: e Riepilogo generale Esercitazioni n. Per n. gruppi di N. esercitazioni in aula studenti N. esercitazioni in Per n. gruppi di laboratorio studenti Numero lezioni totali Numero ore totali 50 Ore complessive Ore complessive Totale ore frontali/docente Totale ore frontali/studente 50 Riepilogo lezioni/esercitazioni previste inizialmente ma non svolte dal docente titolare Data Sostituzione b Motivo Istituzionale c Motivo di salute o familiare d Il Docente Note: a Si intendono esercitazioni condotte dal docente e facenti parte integrante dell'insegnamento e non esercitazioni integrative b Se il docente è stato sostituito, indicare il nome del docente. Se invece la lezione non si è tenuta, scrivere NO. Se la lezione era già non prevista nel programma fornito all'inizio dell'insegnamento, non deve essere qui riportata. c Se il motivo è istituzionale, dettagliarlo brevemente. d Se il motivo è di salute o un grave motivo familare, scrivere semplicemente SI

3 Introduzione al corso ed illustrazione del programma. Definizione di materiali strutturali e possibili classificazioni dei materiali strutturali. Reazioni allo stato solido: sintesi ceramica, parametri influenzanti la reazione. Addì 28/02/2019 Introduzione al corso. Scopo del corso ed illustrazione del programma. Definizione di materiali funzionali e relazione con smart materials. Definizioni di trasduttori, sensori ed attuatori. Utilizzo di sensori in dispositivi ad alta tecnologia (es. smartphones). Introduzione ai MEMS. Addì.05/03/ Reazioni allo stato solido: struttura e sintesi di spinelli. Metodo di sintesi per co-precipitazione. Metodo dei precursori. Esempi relativi. Sintesi in flusso di metallo fuso. Principi dei semiconduttori. Richiami alla teoria delle bande e definizione di semiconduttore. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci. Giunzione p-n. Diodi. Esempi e principi di applicazioni della giunzione p-n: Addì 07/03/2019 Addì 12/03/2019 Sintesi meccanochimica. Esempi relativi. Sinterizzazione Principali materiali utilizzati come semiconduttori. Metodi di crescita dei cristalli singoli: crescita di cristalli singoli di Si con il processo Czochralski. Produzione di wafer di Si drogati P e N. Addì 14/03/2019 Addì 19/03/2019 Sintesi di ceramici classici. Riduzione carbotermica, metodo Acheson per la preparazione di carburi, nitruri e boruri. Sintesi in forno a microonde. Esempi relativi Materiali magnetici funzionali Addì 21/03/2019 Lezione seminariale tenuta da Prof. Ivan Curlik Addì 26/03/2019

4 Combustion synthesis. SHS e combustione simultanea, MSH, SCH. Metodi di crescita dei cristalli singoli: crescita di cristalli singoli di Si e Ge con il processo Czochralski, Metodo di zone refinement. Metodo Bridgman per AsGa. Metodi di fabbricazione di giunzioni p-n: diffusione ed impiantazione ionica. Addì 28/03/2019. Addì 02/04/2019. Precipitazione: modello di LaMer. Introduzione ai LED. Materiali utilizzati come LED. Gap diretto e gap indiretto. Dai LED-IR ai LED visibili. An exemplary case: i LED blu. Introduzione ai materiali fotovoltaici di prima, seconda e terza generazione. Addì 04/04/2019 Addì 09/04/2019 Metodo solvotermale, in particolare sintesi idrotermale. Chimie Douce. Il processo sol-gel: definizione, stadi e reazioni tipo. Come stabilizzare il sol. Addì 11/04/2019 Addì 16/04/2019 Metodi di stoccaggio dell energia: Batterie ad ioni Li e Supercapacitori. Rocking Chair di ioni Li. Scelta degli elettrodi per Li-ion.. Parametri che influenzano il processo sol-gel: ph, rapporto alcossido/acqua, solvente. n. ore 1 Addì 30/04/2019 Addì 02/05/2018

5 Principi di funzionamento dei supercapacitori e materiali di utilizzo. Materiali termoelettrici (TE). Effetto Seebeck ed effetto Peltier. Figura di merito zt. Moduli termoelettrici. Ottimizzazione della figura di merito. Materiali a memoria di forma. Trasformazione martensitica. Effetto a memoria di forma. Superelasticità. Applicazioni a TE e SMA. Addì 07/05/2019 Gelazione (modelli teorici) e invecchiamento del gel. Caratteristiche di aerogel. Processo sol-gel a partire da precursori inorganici o alcossidi non a base Silicio: parametri che influenzano il processo. Addì 09/05/2019. Materiali piezoelettrici. Piezoelettricità e simmetria cristallina. Titanato zirconato di piombo e altri materiali perovskitici. Campi di applicazione. Introduzione ai processi di deposizione di film sottili in fase vapore. PVD e CVP. Evaporazione della sorgente nel processo di PVD. Materiali ibridi inorganici-organici; entrapping e grafting. Caratteristiche e proprietà dei composti di intercalazione. Sintesi di composti di intercalazione: sintesi diretta con esempi. Addì 14/05/2019 Addì 16/5/2019 Deposizione di film sottili in fase vapore: Reattività all interfaccia. Crescita epitassiale. Tipologie diverse di matching. Substrati comunemente utilizzati. Tecniche di crescita epitassiale (MOCVD, MBE). Addì 21/05/2019 Sintesi di composti di intercalazione: sintesi per scambio ionico con esempi, sintesi per via elettrochimica con esempi. Fenomeno di pillaring. Caratteristiche e metodi di sintesi di materiali nanostrutturati. Materiali per celle a combustibile. Vantaggi e svantaggi ed influenza sull'efficienza nei diversi tipi di celle a combustibile. n. ore: 3 Addì 21/05/2019 Fasci energetici: fasci elettronici, arco catodico ed anodico, laser pulsato, sputtering ionico. Chemicalvapor deposition (CVD) e confronto con PVD. Trasporto dei gas, reattori e tipiche reazioni globali utilizzate. Precursori. Deposizione di silice. Addì 28/05/2019 Probing Matter with Synchrotron Radiation. Synchtron radiation properties. Large scale synchrotron facilities, X-rays and their interaction with matter. Lezione seminariale tenuta da Prof. Luigi Paolasini (ESRF Grenoble) Addì 28/05/2019

6 Probing Matter with Synchrotron Radiation. Synchtron radiation applications. Lezione seminariale tenuta da Prof. Luigi Paolasini (ESRF Grenoble) Addì 29/05/2019