ARTIFICIAL MATERIALS - METAMATERIALS AND PLASMONICS FOR ELECTROMAGNETIC APPLICATIONS
Obiettivi formativi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE. Il corso intende fornire la teoria elettromagnetica generale dei materiali artificiali, dei metamateriali e delle strutture plasmoniche, di notevole importanza in molte recenti applicazioni. CAPACITÀ APPLICATIVE. Gli studenti saranno in grado di modellare dal punto di vista elettromagnetico alcuni materiali di particolare interesse nelle applicazioni, e di simularne il relativo comportamento usando tecniche numeriche. AUTONOMIA DI GIUDIZIO. Essere in grado di formulare una propria valutazione relativa agli argomenti del corso e alla loro rilevanza applicativa. Essere in grado di raccogliere e valutare criticamente informazioni aggiuntive per conseguire una maggiore consapevolezza relativa agli argomenti del corso. ABILITÀ DI COMUNICAZIONE. Saper descrivere gli argomenti del corso. Saper comunicare le conoscenze acquisite sugli argomenti del corso. CAPACITÀ DI APPRENDERE. Strumenti chiave usati estensivamente per la loro intuitività fisica e generalità rappresentativa sono le relazioni costitutive, il concetto di omogeneizzazione e le rappresentazioni circuitali equivalenti.
Canale 1
FABRIZIO FREZZA
Scheda docente
Programmi - Frequenza - Esami
Programma
Applicazioni elettromagnetiche delle nanostrutture. Superfici selettive in frequenza (FSS) e applicazioni. Cristalli fotonici (PBG) o elettromagnetici (EBG) e applicazioni. Simulazione numerica di strutture elettromagnetiche periodiche. Metamateriali e applicazioni. Il materiale a griglia di fili. Rappresentazioni circuitali equivalenti. Plasmoni superficiali e applicazioni. Metodi numerici di analisi per materiali nanostrutturati. Tecniche di caratterizzazione sperimentale. Innovazione e trasferimento tecnologico.
Prerequisiti
conoscenza dell'elettromagnetismo di base
Testi di riferimento
L. Solymar, E. Shamonina, Waves in Metamaterials, Oxford University Press, 2009.
W. Cai, V. Shalaev, Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications, Springer, 2010.
Trasparenze, testi didattici, articoli disponibili nel sito web del corso.
Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015.
Frequenza
Il metodo di insegnamento principale è la didattica frontale. E' previsto altresì lo svolgimento di esercizi per applicare le conoscenze teoriche acquisite. Verranno anche previsti ove possibile seminari e visite guidate.
Modalità di esame
L'esame si svolge mediante una prova orale, collocata dopo il termine dell’insegnamento e della durata massima di un’ora, le cui domande mirano a verificare l'avvenuta acquisizione dei concetti e delle metodologie discussi nel corso, con riferimento agli obiettivi formativi, e in particolare: alla comprensione dei concetti trasmessi durante le lezioni riguardo gli argomenti di base di elettromagnetismo applicato di maggiore rilevanza; alla capacità di apprendere in autonomia esprimendo proprie valutazioni sull’importanza degli argomenti trattati nelle applicazioni elettromagnetiche; all’abilità comunicativa dimostrata. L'esame include la presentazione orale dei contenuti di un articolo scientifico scelto insieme al docente, su argomenti connessi con il programma del Corso.
Bibliografia
Metamaterials Handbook, F. Capolino Editor, CRC Press, 2 voll., 2009.
L. Novotny, B. Hecht, Principles of Nano-Optics, seconda edizione, Cambridge University Press, 2012.
L. Solymar, D. Walsh, R.R.A. Syms, Electrical properties of materials, decima edizione, Oxford University Press, 2019.
J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade, Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, seconda edizione, Princeton University Press, 2008.
European Commission Studies and Reports, "Nanostructured metamaterials", Exchange between experts in electromagnetics and material science, Ed.: S. Tretyakov, P. Barois, T. Scharf, V. Kruglyak, I. Bergmair
Modalità di erogazione
Il metodo di insegnamento principale è la didattica frontale. È previsto altresì lo svolgimento di esercizi per applicare le conoscenze teoriche acquisite. Verranno anche previsti ove possibile seminari e visite guidate.
FABRIZIO FREZZA
Scheda docente
Programmi - Frequenza - Esami
Programma
Applicazioni elettromagnetiche delle nanostrutture. Superfici selettive in frequenza (FSS) e applicazioni. Cristalli fotonici (PBG) o elettromagnetici (EBG) e applicazioni. Simulazione numerica di strutture elettromagnetiche periodiche. Metamateriali e applicazioni. Il materiale a griglia di fili. Rappresentazioni circuitali equivalenti. Plasmoni superficiali e applicazioni. Metodi numerici di analisi per materiali nanostrutturati. Tecniche di caratterizzazione sperimentale. Innovazione e trasferimento tecnologico.
Prerequisiti
conoscenza dell'elettromagnetismo di base
Testi di riferimento
L. Solymar, E. Shamonina, Waves in Metamaterials, Oxford University Press, 2009.
W. Cai, V. Shalaev, Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications, Springer, 2010.
Trasparenze, testi didattici, articoli disponibili nel sito web del corso.
Materiale propedeutico: F. Frezza, A Primer on Electromagnetic Fields, Springer, 2015.
Frequenza
Il metodo di insegnamento principale è la didattica frontale. E' previsto altresì lo svolgimento di esercizi per applicare le conoscenze teoriche acquisite. Verranno anche previsti ove possibile seminari e visite guidate.
Modalità di esame
L'esame si svolge mediante una prova orale, collocata dopo il termine dell’insegnamento e della durata massima di un’ora, le cui domande mirano a verificare l'avvenuta acquisizione dei concetti e delle metodologie discussi nel corso, con riferimento agli obiettivi formativi, e in particolare: alla comprensione dei concetti trasmessi durante le lezioni riguardo gli argomenti di base di elettromagnetismo applicato di maggiore rilevanza; alla capacità di apprendere in autonomia esprimendo proprie valutazioni sull’importanza degli argomenti trattati nelle applicazioni elettromagnetiche; all’abilità comunicativa dimostrata. L'esame include la presentazione orale dei contenuti di un articolo scientifico scelto insieme al docente, su argomenti connessi con il programma del Corso.
Bibliografia
Metamaterials Handbook, F. Capolino Editor, CRC Press, 2 voll., 2009.
L. Novotny, B. Hecht, Principles of Nano-Optics, seconda edizione, Cambridge University Press, 2012.
L. Solymar, D. Walsh, R.R.A. Syms, Electrical properties of materials, decima edizione, Oxford University Press, 2019.
J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade, Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, seconda edizione, Princeton University Press, 2008.
European Commission Studies and Reports, "Nanostructured metamaterials", Exchange between experts in electromagnetics and material science, Ed.: S. Tretyakov, P. Barois, T. Scharf, V. Kruglyak, I. Bergmair
Modalità di erogazione
Il metodo di insegnamento principale è la didattica frontale. È previsto altresì lo svolgimento di esercizi per applicare le conoscenze teoriche acquisite. Verranno anche previsti ove possibile seminari e visite guidate.
- Codice insegnamento10589170
- Anno accademico2025/2026
- CorsoIngegneria delle Nanotecnologie - Nanotechnology Engineering
- CurriculumNanotechnology Engineering
- Anno2º anno
- Semestre1º semestre
- SSDING-INF/02
- CFU6