Obiettivi formativi
Il corso è focalizzato sulle proprietà fisiche e la caratterizzazione dei materiali molecolari
Contenuti dell'insegnamento
<br />PREPARAZIONE E CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI<br />Alcuni cenni ai principali metodi di preparazione dei materiali. Gas, liquidi e solidi cristallini. Cristalli liquidi. Strutture incommensurate.<br /><br />LO STATO CRISTALLINO<br />Reticolo,cella unitaria, gruppi spaziali. Gruppo delle traslazioni primitive e sue rappresentazioni irriducibili. Gruppo fattore. Reticolo reciproco.Teorema di Bloch.<br /><br />SIMMETRIA E TRANSIZIONI DI FASE<br />Rottura di simmetria. Transizioni fase del primo e secondo ordine. Teoria di Landau.<br /><br />VIBRAZIONI NEI CRISTALLI<br />Vibrazioni in un reticolo modimensionale monoatomico e biatomico.Condizioni cicliche e zone di Brillouin. Generalizzazione ad un reticolo tridimensionale: equazione dinamica. Fononi. Metodi di indagine per le curve di dispersione: assorbimento infrarosso, scattering Raman, raggiX, scattering neutronico. Densità degli stati. Distribuzione di Bose e calore specifico. Modello di Debye.<br /><br />STATI ELETTRONICI NEI CRISTALLI<br />Modellotight binding. Modello dell'elettrone libero e quasi libero. Superficie di Fermi. Distribuzione di Fermi e capacità termica elettronica nei metalli. Interazione elettrone-elettrone nei metalli: screening, equazione di Lindharded equazione di Thomas-Fermi. Interazioni elettroniche nei cristalli molecolari: modello di Hubbard. Interazione elettrone-fonone.<br /><br />PROPRIETA' OTTICHE DEI SOLIDI<br />Assorbanza, riflettanza e trasformate di Kramers-Kronig. Spettri ottici dei metalli: frequenza di plasma, plasmoni. Spettri ottici dei cristalli molecolari: eccitoni e regole diselezione di gruppo fattore. Modello del gas orientato.<br /><br />PROPRIETA' MAGNETICHE DEI SOLIDI<br />Diamagnetismo. Paramagnetismo: teorie di Langevin e di Van Vleck. Ferromagnetismo e antiferromagnetismo:legge di Curie-Weiss. Modello microscopico e hamiltoniano di Heisemberg. Ferrimagnetismo.<br /><br />MOTO DEGLI ELETTRONI E PROPRIETA' DI TRASPORTO<br />Laconducibilità metallica: modello semiclassico e rappresentazione in termini di elettrone e di buca. La resisnza nei metalli. Isemiconduttori. I superconduttori.<br /><br />I MATERIALI MOLECOLARI<br />
Bibliografia
S. Elliott, "The Physics and Chemistry of Solids" (Wiley, 1998)<br />P.A. Cox, "The Electronic Structure and Chemistry of Solids" (Oxford University press, 1995)