FUNDAMENTALS OF NANOTECHNOLOGY - THEORY

L’insegnamento è parte delle attività formative caratterizzanti il corso di Laurea magistrale “Science and Technology of Bio and Nanomaterials” e viene erogato nel primo semestre del primo anno. L’insegnamento si prefigge di fornire agli studenti i principi fondamentali delle nanotecnologie, illustrando diversi aspetti del tema: proprietà strutturali e funzionali derivanti dalla nanodimensionalità, sintesi di materiali nanostrutturati mediante tecniche fisiche, principali tecniche di caratterizzazione di materiali nanostrutturati, integrazione di nanostrutture in dispositivi e loro principi di funzionamento. Saranno anche trattati a titolo di esempio alcuni casi specifici di applicazioni di nanostrutture in dispositivi.

Al termine del corso gli studenti avranno acquisito la conoscenza dei principi fondamentali delle nanotecnologie, sia dal punto di vista dei metodi di preparazione di materiali nanostrutturati, che dal punto di vista di integrazione di tali materiali in dispositivi, incluso il principio di funzionamento di alcuni dispositivi modello.
Gli studenti avranno acquisito la capacità di identificare ambiti in cui le nanotecnologie possono offrire soluzioni vantaggiose e funzionalità migliori, rispetto a sistemi e materiali non nanostrutturati, con una comprensione dei processi e dei fenomeni alla base del successo dell’applicazione di materiali nanostrutturati.
Gli studenti saranno in grado di identificare tecnologie attualmente disponibili per la preparazione di materiali nanostrutturati e la loro integrazione in dispositivi, argomentando le possibili scelte sulla base delle conoscenze e della comprensione degli argomenti trattati durante il corso.

I prerequisiti per il corso includono conoscenze di base di fisica dello stato solido, scienza dei materiali e chimica inorganica.

Meccanismi di nucleazione e crescita di film sottili e nanostrutture.
Epitassia da fase liquida. Epitassia da fase vapore. Processi di condensazione vapore-liquido-solido (VLS) e vapore-solido (VS). Processi di nucleazione e crescita ad isola (Volmer-Weber), a strato (Frank-van de Merwe) e misto isola-strato (Stranski-Krastanov).
Metodi di sintesi fisiche e chimico-fisiche di nanomateriali: evaporazione termica, ablazione laser, sputtering, chemical vapor deposition.

Günter Schmid, Nanotechnology. Volume 1: Principles and Fundamentals. Wiley-VCH
Omar Manasreh, Introduction to Nanomaterials and Devices. Wiley-VCH
Gabor L. Harry, F. Hornyak Tibbals, Joydeep Dutta, and John J. Moore: Introduction to Nanoscience and Technology
William D. Callister, Jr., David G.Rethwisch: Material science and engineering: An introduction, 10th ed.

Le modalità di valutazione sono compiti, presentazioni ed esame orale

I metodi di valutazione sono compiti (10%), presentazioni (15%), relazione di laboratorio (15%) e esame orale (60%).

orale

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

I risultati finali (degli elaborati, delle presentazioni, dei report di laboratorio e dell'esame orale) saranno valutati con una valutazione massima di 30.

Il corso prevede sia lezioni frontali che sedute di laboratorio. Per il superamento del corso, e’ richiesta la presenza ad almeno l’80% delle ore di laboratorio. In laboratorio verranno testati sperimentalmente concetti descritti a lezione.

Accessibilità, Disabilità e Inclusione
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile