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Le linee di ricerca attive all’interno del dottorato possono essere così descritte:
ASTROFISICA
• fisica dei plasmi solari
• meteo dello spazio
• fisica stellare
• esopianeti
• evoluzione dei resti di supernova ed accelerazione dei raggi cosmici
• fisica dell'accrescimento e degli outflows in oggetti compatti (buchi neri e stelle di neutroni)
• astrofisica del visibile
• astrofisica delle alte e altissime energie (raggi X e gamma)
• strumentazione per l’astrofisica
FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI E DELLE ASTROPARTICELLE
• studio indiretto dei raggi cosmici (Extensive Air Showers: AUGER, CTA…)
• studio diretto dei raggi cosmici (Rivelatori nello spazio: DAMPE, HERD,…)
• rivelatori di particelle per lo studio dei raggi cosmici e delle particelle elementari
• sistemi DAQ per esperimenti di fisica delle particelle
• fisica dei neutrini (KM3NET, DUNE…)
• reti distribuite di sensori per applicazioni diverse
MECCANICA QUANTISTICA
• tecnologie quantistiche
• teoria quantistica dell'informazione
• dinamica coerente di sistemi mesoscopici
• dinamica di sistemi quantistici aperti
• ottica quantistica
• fondamenti della meccanica quantistica
• elettrodinamica quantistica
• fluttuazioni quantistiche del vuoto ed effetto Casimir
• assioni cosmologici
• teoria quantistica dei campi in spazio-tempo curvo e in sistemi non inerziali
• metrologia quantistica e transizioni di fase quantistiche
FISICA DEI SISTEMI COMPLESSI
• econofisica
• reti complesse
• processi stocastici
• modelli stocastici per la dinamica di giunzioni Josephson corte e lunghe
• modelli ad agente
• analisi di sistemi fisici, biologici, biomedici e socio-tecnici con metodologie di fisica statistica
• data mining di sistemi fisici, biologici, biomedici e socio-tecnici con tecniche non convenzionali basate su reti complesse
NANOMATERIALI PER ELETTRONICA E FOTONICA
• proprieta' fondamentali di materiali avanzati: elettroniche, strutturali, morfologiche, spettroscopiche
• nanomateriali e nanocompositi per applicazioni in elettronica, fotonica ed optoelettronica
• nanofisica e spettroscopia di nanosistemi
• nanomateriali 0D,1D,2D,3D
• effetti termici e delle radiazioni nella materia condensata
DIDATTICA DELLE FISICA
• metodologie basate sull’indagine scientifica
• sistemi di simulazione e ambienti di apprendimento
CHIMICA DEI MATERIALI E NANOTECNOLOGIE
• nanoarchitetture ibride organico-inorganico
• materiali per fuel cells ed elettrolizzatori
• materiali termoelettrici
• materiali e dispositivi fotovoltaici
• superfici molecolari funzionali
• biopolimeri e bioplastiche
• nanoparticelle inorganiche naturali
• nanocompositi funzionali per i beni culturali
• conservazione e restauro dei beni culturali
• sensori e biosensori
• trasporto e rilascio di farmaci
CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE
- speciazione in fluidi naturali
- materiali compositi e bio-assorbenti per la decontaminazione delle acque
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The research areas of the Ph.D. program in Physical and Chemical Sciences can be described as following
ASTROPHYSICS
• physics of solar plasmas
• space weather
• stellar physics
• exoplanets
• evolution of supernova remnants and acceleration of cosmic rays
• accretion physics and outflows in compact objects (black hole and neutron stars)
• visible astrophysics
• high and very-high energy astrophysics (X and gamma rays)
• instrumentation for astrophysics
PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND ASTROPARTICLES
• indirect study of cosmic rays (Extensive Air Showers: AUGER, CTA ...)
• direct study of cosmic rays (Detectors in space: DAMPE, HERD, ...)
• particle detectors for the study of cosmic rays and elementary particles
• DAQ systems for particle physics experiments
• neutrino physics (KM3NET, DUNE ...)
• distributed sensor networks for different applications
MECCANICA QUANTISTICA / QUANTUM MECHANICS
• quantum technologies
• quantum information theory
• coherent dynamics of mesoscopic systems
• dynamics of open quantum systems
• quantum optics
• fundamentals of quantum mechanics
• quantum electrodynamics
• quantum vacuum fluctuations and Casimir effect
• cosmological axions
• quantum field theory in curved space-times and in non-inertial frames
• quantum metrology and quantum phase transitions
PHYSICS OF COMPLEX SYSTEMS
• econophysics
• complex networks
• stochastic processes
• stochastic modeling for the dynamics of short and long Josephson junctions
• agent models
• analysis of physical, biological, biomedical and socio-technical systems with statistical physics methodologies
• data mining of physical, biological, biomedical and socio-technical systems with unconventional techniques based on complex networks
NANOMATERIALS FOR ELECTRONICS AND PHOTONICS
• fundamental properties of advanced materials: electronic, structural, morphological, spectroscopic
• nanomaterials and nanocomposites for applications in electronics, photonics and optoelectronics
• nanophysics and spectroscopy of nanosystems
• 0D, 1D, 2D, 3D nanomaterials
• thermal and radiation effects in condensed matter
DIDACTICS OF PHYSICS
• methodologies based on scientific inquiry
• simulation systems and learning environments
CHEMISTRY OF MATERIALS AND NANOTECHNOLOGIES
• hybrid organic-inorganic nanoarchitectures
• materials for fuel cells and electrolysers
• thermoelectric materials
• photovoltaic materials and devices
• functional molecular surfaces
• biopolymers and bioplastics
• natural inorganic nanoparticles
• functional nanocomposites for cultural heritage
• conservation and restoration of cultural heritage
• sensors and biosensors
• transport and delivery of drugs
ENVIRONMENTAL ANALYTICAL CHEMISTRY
• speciation in natural fluids
• composite and bio-absorbent materials for water decontamination
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