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Dottorato in Scienze e Tecnologie Fisiche, Chimiche e dei Materiali
Dipartimento di Fisica

Convenzione UniCal-CNR

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Percorsi scientifico-formativi

AMBITI SCIENTIFICO-FORMATIVI
La struttura del dottorato prevede la costituzione di quattro ambiti scientifico-formativi, attraverso i quali verranno coordinate le attività didattiche e di ricerca dei dottorandi. Gli ambiti si rendono indispensabili per stabilire un coordinamento fra tutte le tematiche di ricerca affini, in cui confluiscono le expertise peculiari dei ricercatori aderenti al presente progetto, che rappresentano le strutture di base del dottorato.

  • La scala nucleare e sub-nucleare della materia: Fisica delle interazioni fondamentali e fisica quantistica
    Questo ambito scientifico-formativo raccoglie tutte le attività didattiche e scientifiche, quindi le tematiche di ricerca, a cui partecipano i dottorandi che vogliono intraprendere un lavoro di ricerca basato sulla descrizione nucleare e sub-nucleare della materia. Questo ambito coinvolge innanzitutto la fisica e l’astrofisica delle alte energie. Lo studio del Modello Standard delle interazioni fondamentali e delle teorie oltre il modello standard è oggetto di una continua attività teorica ed è sperimentalmente realizzato attraverso l’utilizzo dei moderni acceleratori di particelle quali il Large Hadron Collider (LHC) in funzione presso il laboratorio CERN di Ginevra. La ricerca di base nel campo subnucleare ha fondamentali ricadute tecnologiche ed applicazioni in particolare nei campi della fisica medica, della radioprotezione, dell’ambiente e del calcolo ad elevate prestazioni (High Performance Computing). Altre attività in questo ambito sono legate alle tecnologie quantistiche ed alla teoria dell’informazione. Chiameremo questo curriculum “La scala nucleare e sub-nucleare della materia: Fisica delle interazioni fondamentali e fisica quantistica”.

  • La scala atomica e molecolare della materia: Chimica e Fisica della Materia e dei Materiali
    Questo ambito scientifico-formativo raccoglie tutte le attività didattiche e scientifiche, quindi le tematiche di ricerca, a cui partecipano i dottorandi che vogliono intraprendere un lavoro di ricerca basato sulla descrizione della materia a livello meso e nano-scopico, con applicazioni che vanno dalla fisica atomica alla fisica molecolare e bio-medica, dall’ottica e la fotonica alla conservazione dei beni culturali. In ambito chimico, questo curriculum si propone di indirizzare la formazione del dottorando verso la progettazione, sintesi e costruzione di nuovi materiali ed il loro utilizzo in diversi ambiti applicativi. Chiameremo questo curriculum “La scala atomica e molecolare della materia: Chimica e Fisica della Materia e dei Materiali”.

  • La materia come mezzo continuo: elasticità, fluidi e plasmi
    Questo ambito scientifico-formativo raccoglie tutte le attività didattiche e scientifiche, quindi le tematiche di ricerca, a cui partecipano i dottorandi che vogliono intraprendere un lavoro di ricerca che, partendo da una descrizione macroscopica della materia, sono dediti allo studio di aspetti anche molto differenti della fisica, della chimica e delle applicazioni connesse, legati tra loro dall’uso delle stesse equazioni e da tecniche innovative simili di analisi dati. Ricadono in questo ambito lo studio dell’elasticità della materia, e quindi problematiche scientifiche ed applicative che vanno dalla stabilità delle strutture ingegneristiche alla micro-sismicità locale o alla sismicità globale del sistema Terra, così come lo studio della meccanica dei fluidi con applicazioni alla dinamica dell’atmosfera ed al trasporto di inquinanti sia naturali che industriali, ed alla dinamica degli oceani e dei cambiamenti di livello marino. Infine ricadono in questo ambito problematiche legate alla dinamica dei gas, con applicazioni a studi di base di astrofisica, ed a nuovi settori che riguardano la fisica dello spazio interplanetario, le interazione Sole-Terra ed i cambiamenti climatici, ma anche alla possibilità di reperire nuove fonti di energia con la costruzione tecnologica delle macchine a plasma (Reversed Field Pinch, Tokamak). Chiameremo questo curriculum “La materia come mezzo continuo: elasticità, fluidi e plasmi”.

  • Facilities e strumentazione innovativa
    Questo ambito scientifico-formativo coordina le tematiche di ricerca basate sullo studio del funzionamento di base, sull’utilizzo e sulle applicazioni specifiche delle facilities di larga scala su cui sono impegnati molti dei ricercatori aderenti al progetto, fra i quali la maggior parte della componente CNR del dottorato. Questo ambito è quindi trasversale e per sua natura fortemente interdisciplinare, in quanto raccoglie, non soltanto lo studio e l’utilizzo di una sorgente X, che ha bisogno di expertise che rientrano negli altri ambiti formativi, ma raccoglie anche, per esempio, le grandi strutture di calcolo necessarie per le attività previste negli altri ambiti, ed infine le strutture per la creazione e l' analisi di nanostrutture con metodologie ottiche, strutture che prevedono esplicitamente la costruzione di ulteriore strumentazione innovativa che potrebbe rappresentare un importante prodotto tecnologico della ricerca svolta negli altri ambiti formativi. Chiameremo questo curriculum “Facilities e strumentazione innovativa”. Questo ambito formativo, a parte le experties disciplinari richieste, dovrebbe costituire un forte polo di attrazione per sedi italiane ed estere e per ricerche di tipo interdisciplinare su problematiche in ambito bio-medico, beni culturali, etc.