FISICA DELLA MATERIA

Fisica FISICA DELLA MATERIA

0522600010
DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
FISICA
2016/2017

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2014
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
756LEZIONE
224ESERCITAZIONE
Obiettivi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
FORNIRE AGLI STUDENTI LE CONOSCENZE RIGUARDANTI LA STRUTTURA DELLA MATERIA CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLE MOLECOLE E ALLA MODERNA FISICA DEI SOLIDI.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
STIMOLARE NEGLI STUDENTI LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE E ABILITÀ AL FINE DI RISOLVERE PROBLEMI E APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE. CAPACITÀ DI MESSA A PUNTO DI SEMPLICI MODELLI PER LA DESCRIZIONE DI FENOMENI DELLA FISICA ATOMICA E MOLECOLARE E DELLA FISICA DEI SOLIDI. CAPACITÀ DI APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE IN CONTESTI DIFFERENTI E DI PERCEPIRE LA VALENZA INTERDISCIPLINARE DELLA STRUTTURA DELLA MATERIA. APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE PER LO STUDIO DI PROBLEMI DI FRONTIERA NEL SETTORE.
Prerequisiti
SONO RICHIESTE LE CONOSCENZE ACQUISITE NELL'AMBITO DELLA LAUREA TRIENNALE IN FISICA, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO AGLI ARGOMENTI DI BASE DELLA MECCANICA QUANTISTICA E DELLA FISICA DELLA MATERIA.
Contenuti
FISICA MOLECOLARE:
ATOMI IDROGENOIDI E LORO INTERAZIONE CON IL CAMPO ELETTROMAGNETICO. APPROSSIMAZIONE DI DIPOLO. LA MOLECOLA DI IDROGENO IONIZZATA. METODO LCAO. LEGAME COVALENTE. PRINCIPIO VARIAZIONALE. LA MOLECOLA D’IDROGENO. APPROSSIMAZIONE DI BORN-OPPENHEIMER. METODO DI HEITLER E LONDON. MOLECOLE POLIATOMICHE SEMPLICI.

CORRELAZIONI ELETTRONICHE NEI SOLIDI:
CORRELAZIONI ELETTRONICHE: EQUAZIONI DI HARTREE E DI HARTREE-FOCK. FUNZIONE DIELETTRICA. TEORIA DI THOMAS-FERMI E DI LINDHARD. TEORIA DELLO SCREENING. PROPRIETÀ DIELETTRICHE DI MATERIALI ISOLANTI: EQUAZIONE MACROSCOPICHE DI MAXWELL IN UN MEZZO; VETTORE POLARIZZAZIONE, MEDIE MACROSCOPICHE E CAMPO LOCALE. RELAZIONE DI CLAUSIUS--MOSSOTTI. VARI CONTRIBUTI ALLA POLARIZZABILITÀ: ATOMICA, DI SPOSTAMENTO E DI ORIENTAZIONE. POLARIZZAZIONE NEI CRISTALLI IONICI, MODI NORMALI E POLARONI. RELAZIONE DI LYDDANE-SACHS-TELLER E PROPRIETÀ OTTICHE DI MATERIALI DIELETTRICI. MATERIALI PIROELETTRICI, FERROELETTRICI E PIEZOELETTRICI.

TEORIA CLASSICA DEL CRISTALLO ARMONICO:
CALORE SPECIFICO E LEGGE DI DULONG-PETIT. CATENE UNIDIMENSIONALI MONO E BIATOMICHE. RELAZIONE DI DISPERSIONE. QUANTIZZAZIONE DEL CRISTALLO ARMONICO. MODI NORMALI DI VIBRAZIONE. I FONONI. TEORIE DI DEBYE E DI EINSTEIN.

FENOMENOLOGIA DEL MAGNETISMO NELLA MATERIA:
PARAMAGNETISMO DI VAN VLECK. DIAMAGNETISMO DI LARMOR. REGOLE DI HUND. LEGGE DI CURIE. DEMAGNETIZZAZIONE ADIABATICA. MAGNETISMO DEGLI ELETTRONI DI CONDUZIONE: PARAMAGNETISMO DI PAULI E DIAMAGNETISMO DI LANDAU. EFFETTO DE HAAS-VAN ALPHEN. KNIGHT SHIFT. TEORIA DI WEISS PER IL MAGNETISMO: FERROMAGNETI, ANTIFERROMAGNETI E FERRIMAGNETI. FERROMAGNETISMO ITINERANTE. MECCANISMI DI SCAMBIO (DIRETTO, INDIRETTO, SUPERSCAMBIO). MODELLO DI STONER.

INTERAZIONI ELETTRONI-RETICOLO:
CAMPO CRISTALLINO. CAMPO CRISTALLINO IN STRUTTURE RETICOLARI PARTICOLARI. OPERATORI DI STEVENS. QUENCHING DEL MOMENTO ANGOLARE. HAMILTONANIO DI CRYSTAL-FIELD E SUE AUTOFUNZIONI. EFFETTO JAHN-TELLER. DISACCOPPIAMENTO ADIABATICO. SUPERFICI ADIABATICHE. RIMOZIONE DELLA DEGENERAZIONE. TEOREMA DI KRAMERS.
SUPERCONDUTTIVITÀ

INTRODUZIONE FENOMENOLOGICA ALLA SUPERCONDUTTIVITÀ:
TEMPERATURA DI TRANSIZIONE, EFFETTO ISOTOPICO, SHIELDING ED EFFETTO MEISSNER, EFFETTO DELLE IMPUREZZE, CAMPI CRITICI, SUPERCONDUTTORI DI I E DI II TIPO, QUANTIZZAZIONE DEL FLUSSO, CORRENTE CRITICA, DIPENDENZA DALLA TEMPERATURA, LUNGHEZZA DI PENETRAZIONE. MODELLO A DUE FLUIDI. POTENZIALI TERMODINAMICI PER SISTEMI MAGNETICI, CAMPO CRITICO TERMODINAMICO. EQUAZIONI DI LONDON: LUNGHEZZA DI PENETRAZIONE, LIMITI DEL MODELLO A DUE FLUIDI. EQUAZIONI DI GINZBURG-LANDAU. LUNGHEZZA DI PENETRAZIONE E LUNGHEZZA DI COERENZA. ENERGIA DI PARETE N/S E SUPERCONDUTTORI DI PRIMO E DI SECONDO TIPO.
Metodi Didattici
LEZIONI FRONTALI ED ESERCITAZIONI. IL CORSO È PREVALENTEMENTE A CARATTERE TEORICO, CON UNA PARTE APPLICATIVA CHE COMPRENDE ESERCIZI, SIMULAZIONI NUMERICHE ED ELABORATI SCRITTI. LA FREQUENZA DEL CORSO, PUR NON ESSENDO OBBLIGATORIA, È MOLTO CONSIGLIATA, SOPRATTUTTO PER CIÒ CHE CONCERNE LE ESERCITAZIONI.
Verifica dell'apprendimento
L’ESAME FINALE CONSTA NELL’ESPOSIZIONE ORALE DI ALCUNI DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NEL CORSO. LA PROVA È VOLTA A VERIFICARE IL LIVELLO DELLA COMPRENSIONE DEGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE LEZIONI. IN PARTICOLARE, SI VERIFICHERÀ CHE LO STUDENTE SIA IN GRADO DI:
- ESPORRE CON PUNTUALITÀ GLI ARGOMENTI DEL CORSO; CAPACITÀ DI RIFERIRE E CITARE MODELLI, DI INTERPRETARE QUANTO APPRESO, SPIEGARE E TRARRE CONSEGUENZE, DI SEMPLIFICARE (VALUTAZIONE D’ESAME: 18-26);
- INDIVIDUARE RELAZIONI, MODELLI E IPOTIZZARE ALTERNATIVE, ESPRIMERE OPINIONI SUPPORTATE SCIENTIFICAMENTE, DISSENTIRE E CONCORDARE SUGLI ARGOMENTI DEL CORSO IN MODO SCIENTIFICAMENTE MOTIVATO (VALUTAZIONE D’ESAME: 27-30).
LA PROVA È INDIPENDENTE DALL’AVER SEGUITO CON PROFITTO O NON AVERLO FATTO.
Testi
TESTI NECESSARI:
B.B. BRANSDEN, C.J. JOACHAIN, "PHYSICS OF ATOMS AND MOLECULES" (LONGMAN SCIENTIFIC AND TECHNICAL, 1983).
N.W. ASHCROFT, N.D. MERMIN, "SOLID STATE PHYSICS" (HOLT-RINEHART & WINSTON, 1976).
H. IBACH E H. LUTH, "SOLID-STATE PHYSICS" (SPRINGER VERLAG, 2003).
D.C. MATTIS, "THE THEORY OF MAGNETISM" (SPRINGER-VERLAG, 1981).
G. GROSSO, G. PASTORI PARRAVICINI, "SOLID STATE PHYSICS", (ACADEMIC PRESS, 2000).

TESTI DI CONSULTAZIONE E DI APPROFONDIMENTO
J.C. SLATER, "TEORIA QUANTISTICA DELLA MATERIA" (ZANICHELLI, 1980).
C. KITTEL, "INTRODUZIONE ALLA FISICA DELLO STATO SOLIDO" (BORINGHIERI, TORINO, 1971).
R.E. PEIERLS, "QUANTUM THEORY OF SOLIDS" (OXFORD UNIVERSITY PRESS, 1955).
J. CRANGLE, "THE MAGNETIC PROPERTIES OF SOLIDS" (EDWARD ARNOLD LIMITED, 1977).
R.M. WHITE, "QUANTUM THEORY OF MAGNETISM" (SPRINGER VERLAG, 1983).
Altre Informazioni
IL DOCENTE PUÒ ESSERE CONTATTATO AL SEGUENTE INDIRIZZO DI POSTA ELETTRONICA: CANIO@FISICA.UNISA.IT.
INFORMAZIONI SUL CORSO (ESAMI, ORARIO, PROGRAMMA) NONCHÉ SLIDES DELLE LEZIONI SONO DISPONIBILI AL SEGUENTE INDIRIZZO WEB: WWW.FISICA.UNISA.IT/CANIO.NOCE/TEACHING.HTML.

  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-03-11]