Course Syllabus
Obiettivi
Sviluppo di competenze sperimentali relative alla fisica dello stato solido e alle tecnologie quantistiche mediante tecniche di laboratorio avanzate basate principalmente sulla spettroscopia e sulla risonanza elettronica di spin.
Contenuti sintetici
Realizzazione di un esperimento relativo alle tecnologie quantistiche e alla materia condensata a complemento delle attività svolte nel primo modulo.
Programma esteso
Il corso consiste in una esperienza di laboratorio eseguita da studenti suddivisi in gruppi da tre o quattro persone.
Le attività laboratoriali saranno precedute da lezioni introduttive sulla correlazione tra proprietà fisiche dei solidi, effetti di quantizzazione e relative tecniche di indagine sperimentale. Oltre al design dell'esperimento e alla caratterizzazione del sistema in esame, le attività saranno completate dell'analisi dati e dalla stesura di una relazione scritta.
Esempi di esperienze:
Effetto Stark confinato e studio di emettitori quantistici.
Spettroscopia Raman di materiali quantistici bidimensionali.
Spettroscopia di spin elettronico in nanostrutture a semiconduttore.
Proprietà di trasporto elettronico in punti quantici.Prerequisiti
Laurea di I livello in fisica o equivalente e primo modulo del corso di laboratorio.
Modalità didattica
Attività sperimentali di laboratorio.
Materiale didattico
Testi di riferimento (disponibili anche in formato e-book attraverso la biblioteca d’ateneo):
Dispense del docente
J. H. Davies "The Physics of Low-dimensional Semiconductors", Cambridge University Press
F. Fox "Optical Properties of Solids", Oxford University Press
I. Pelant and J. Valenta " Luminescence Spectroscopy of Semiconductors", Oxford University Press
Abragam, A. & Bleaney, B. “Electron paramagnetic resonance of transition ions”. Oxford University Press (1970).
Eaton G.R., Eaton S.S., Barr D.B. and Weber R.T. “Quantitative EPR”. Springer-Verlag/Wien (2010)
Thomas Ihn Electronic “Quantum Transport in Mesoscopic Semiconductor Structures” Springer Verlag New York (2004)
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La modalità di verifica del profitto consiste in una relazione scritta di gruppo approfondita in un esame orale finale per la verifica delle competenze e delle capacità comunicative in ambito disciplinare.
Non sono previste prove parziali.
La valutazione è basata anche sulla capacità dimostrata nello svolgimento dell’esperienza in laboratorio.
Orario di ricevimento
Il ricevimento è previsto in modalità a sportello, previa richiesta via e-mail al docente. Sul sito web d’ateneo è possibile reperire le informazioni relative alla sede universitaria e all’indirizzo specifico del docente.
Aims
Development of experimental skills related to solid state physics and quantum technologies using advanced laboratory techniques based mainly on spectroscopy and electron spin resonance.
Contents
Implementation of an experiment based on quantum technologies and condensed matter physics that complement the activities conducted in the lab of the first semester.
Detailed program
The course consists of an experiment performed by students divided into groups of three or four people.
The lab activities will follow introductory lessons on the correlation between physical properties of the solids, quantization effects and the associated experimental techniques. Besides the design of the experiment, students will conduct the characterization of the system under examination, complementing the activities with data analysis and a written report.
Examples of lab activities:
Quantum confined Stark effect and study of quantum emitters.
Raman spectroscopy of two-dimensional quantum materials.
Electron spin spectroscopy in semiconducting nanostructures.
Electron transport in quantum dots.Prerequisites
Teaching form
Practical lab sessions.
Textbook and teaching resource
References (available also as e-book through the University’s library):
Lecture notes provided by the instructor
J. H. Davies "The Physics of Low-dimensional Semiconductors", Cambridge University Press
F. Fox "Optical Properties of Solids", Oxford University Press
I. Pelant and J. Valenta " Luminescence Spectroscopy of Semiconductors", Oxford University Press
Abragam, A. & Bleaney, B. “Electron paramagnetic resonance of transition ions”. Oxford University Press (1970).
Eaton G.R., Eaton S.S., Barr D.B. and Weber R.T. “Quantitative EPR”. Springer-Verlag/Wien (2010)
Thomas Ihn Electronic “Quantum
Transport in Mesoscopic Semiconductor Structures” Springer Verlag New York
(2004)
Semester
Second semester
Assessment method
The assessment method consists of a project work written by the group and its discussion in a final oral exam to evaluate the knowledge and the communication skills in the disciplinary field.
Tests will not be conducted in itinere.
The final mark is also based on the skill showed in the development of the lab experiment.
Office hours
A help desk will be provided to the students upon direct request via email to the instructor. All the information related to the contacts and office address can be found at the university website.
Staff
-
Fabrizio Moro
-
Fabio Pezzoli