POLIMERI PER L'ELETTRONICA

POLIMERI PER L'ELETTRONICA

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Codice
61935
ANNO ACCADEMICO
2016/2017
CFU
6 cfu al 1° anno di 9017 SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI (LM-53) GENOVA

4 CFU al 2° anno di 9020 CHIMICA INDUSTRIALE (LM-71) GENOVA

4 CFU al 1° anno di 9020 CHIMICA INDUSTRIALE (LM-71) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
CHIM/04
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (SCIENZA E INGEGNERIA DEI MATERIALI )
periodo
1° Semestre

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

-Comprensione delle proprietà elettroniche dei sistemi coniugati e del loro legame con le proprietà chimiche e supramolecolari. -Conoscenza delle principali tecniche spettroscopiche di caratterizzazione dei materiali coniugati e dei principi fotofisici. -Conoscenza dei principidi funzionamento di dispositivi basati su materiali polimerici e molecolari coniugati.

Modalità didattiche

Lezioni frontali, semplici esperienza da fare in aula o in laboratorio.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Le lezioni frontali riguarderanno i seguenti argomenti:

Molecole e polimeri con sistemi di elettroni p-coniugati estesi. Lunghezza di coniugazione: potenziale di ionizzazione, affinità elettronica e gap HOMO-LUMO dall’etilene al poliene. [Stati elettronici del poliene infinito: il metodo di Huckel per la catena isolata e per macromolecole interagenti]. Dimerizzazione e distorsione di Peierls: sistemi metallici e semiconduttori. Polimeri coniugati conduttori: drogaggio e applicazioni. Il trasporto di carica in polimeri semiconduttori e metallici. Spettroscopia di sistemi coniugati: [transizioni elettroniche], principio di Frank-Condon [e struttura vibronica degli spettri elettronici], fluorescenza e tempi di vita, eccitoni di singoletto e tripletto, il diagramma di Jablonski, fotofisica. Sintesi delle principali famiglie di polimeri coniugati (poliacetilene, politiofene, poli(p-fenilenevinilene). Funzionalizzazione delle proprietà chimiche e fisiche di sistemi coniugati (solubilità, potenziale di ionizzazione, affinità elettronica). Struttura supramolecolare dei polimeri coniugati ed effetti dell’aggregazione allo stato solido. Tecniche di orientazione di polimeri coniugati e anisotropia delle proprietà ottiche ed elettroniche. Principi di funzionamento di dispositivi basati su molecole e polimeri coniugati: sensori, dispositivi per ottica non lineare, OLED, PLED, OTFT, celle fotovoltaiche. Effetti della struttura supramolecolare sulle proprietà elettroniche fondamentali e dei dispositivi.

Le esercitazioni prevedono:

[calcolo della struttura elettronica del poliacetilene (1D e 3D).] Preparazione di soluzioni e film di polimeri coniugati mediante spin- e drop-casting. Spettroscopia di trasmissione, riflessione e fotoluminescenza di polimeri coniugati in soluzione (liquida e solida) e allo stato solido.

 

In parentesi quadra  le attività non previste per gli studenti di Chimica Industriale

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi di riferimento

  • Appunti del corso (D. Comoretto)
  • Reviews su riviste internazionali
  • M. Pope and C. Swemberg “Electronic processes in organic crystals and polymers”, Oxford Sci Publ. New York 1999.
  • M. Klessinger and J. Michl “Excited states and photochemistry of organic molecules”, VCH, New York 1995.

 

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Qualsiasi giorno, previo appuntamento

Commissione d'esame

DAVIDE COMORETTO (Presidente)

MAURIZIO CANEPA

FRANCESCO BUATIER DE MONGEOT

MARINA ALLOISIO

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni frontali, semplici esperienza da fare in aula o in laboratorio.

INIZIO LEZIONI

Inizio: 1 Ottobre – Termine: da definirsi a seconda delle esigenza degli studenti e comunque entro la fine del secondo semestre

ESAMI

Modalità d'esame

Orale, tipicamente discussione di un elaborato (relazione scritta o presentazione power-point) preparato su un argomento scelto dallo studente)