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Chimica dello stato solido

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Solid state chemistry

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
MFN0281
Docenti
Prof. Anna Chiorino
Prof. Elio Giamello
Corso di studio
Corso di Laurea Magistrale in Metodologie Chimiche Avanzate (D.M. 270)
Anno
2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Tipologia esame
Orale
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

L’obiettivo è quello di mettere in grado studenti che già conoscono il linguaggio e i fondamenti del legame chimico, delle spettroscopie e della termodinamica  di comprendere, studiare e prevedere le applicazioni tecnologiche avanzate di diversi materiali solidi inorganici alla luce delle loro proprietà  strutturali, elettroniche, magnetiche, dielettriche ed ottiche.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Il corso si propone di fornire agli studenti strumenti teorici e dati sperimentali che permettano di comprendere le relazioni tra composizione, struttura e proprietà di diverse tipologie di solidi.

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Programma

 

Argomento

Ore

Lez.

Ore

Esercit.

Ore Laboratorio

Totale Ore di Car. Didattico

Tipologie strutturali nei solidi. Impacchettamenti compatti e famiglie cristalline. Impacchettamenti non compatti. Linked polyedra.

4

 

 

 

Cristallochimica: classificazione solidi in base al tipo di legame. Solidi metallici, molecolari, covalenti e ionici.  Stabilità di cristalli ionici (regole di Pauling). Energie di coesione nei cristalli ionici: calcolo e misura. 

5

 

 

 

Difetti puntuali intrinseci ed estrinseci, disordine intrinseco e mobilità ionica. Ruolo dei difetti nella conducibilità ionica degli elettroliti solidi. Esempi di applicazioni. Deviazioni dalla stechiometria correlate con disordine intrinseco e pressione del costituente volatile, ordinamento di difetti con o senza segregazione di nuove fasi.

6

 

 

 

Ceramici e vetri: cenni alle caratteristiche, proprieta’ ed applicazioni

4

 

 

 

Preparazione di solidi inorganici. Metodo ceramico e sintesi alternative (sol-gel, CVD etc.)

2

 

 

 

Semiconduttori intrinseci ed estrinseci: struttura a bande per semiconduttori reali, massa efficace di elettroni e buche, teoria elementare delle impurezze. Ionizzazione termica delle impurezze nei semiconduttori estrinseci; esempi di semiconduttori ossidici, difettivi e per impurezza, loro assorbimenti caratteristici.

7

 

 

 

Esperienze di laboratorio: preparazione di ossidi inorganici isolanti o semiconduttori  tramite le tecniche di sintesi descritte e successiva caratterizzazione morfologica-strutturale (XRD, BET, TEM) e spettroscopica (UV-Vis in riflettanza, FT-IR, EPR) per evidenziare assorbimenti caratteristici (fondamentale, da livello difettivo..) e difettosità superficiale.

 

 

40

 

Totale

28

 

40

58

 

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Testi consigliati e bibliografia

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile presso i docenti. I testi base consigliati per il corso sono:  Basic solid state chemistry / Anthony R. West. Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse: http://dcssi.istm.cnr.it/DCSSIindx.htm

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Ultimo aggiornamento: 19/07/2013 13:09
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