LAUREA MAGISTRALE IN FISICA - INTERATENEO - Anno accademico 2018/2019 - Dipartimento di Matematica e Fisica

LAUREA MAGISTRALE IN FISICA
         INTERATENEO

   Anno accademico 2018/2019

Sommario

Presentazione ......................................................................................... 3
Articolazione del Corso di Laurea ........................................................... 4
Piani di Studi ........................................................................................... 9
Astrofisica ............................................................................................. 10
Fisica Nucleare, Atomica e Molecolare ................................................ 12
Fisica Sperimentale delle Alte Energie ................................................. 14
Fisica Teorica della Materia .................................................................. 16
Fisica Teorica delle interazioni fondamentali ....................................... 19
Geofisica ............................................................................................... 21
Materiali, Dispositivi innovativi e Nanotecnologie ............................... 23
Meccanica statistica, Complessità e Applicazioni interdisciplinari....... 27
Programma Erasmus ............................................................................ 30

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Presentazione
   Il Corso di Laurea Magistrale in Fisica, Interateneo tra l'Università di
Salerno (UNISA) e l'Università della Campania "Luigi Vanvitelli"
(Unicampania), si propone di fornire allo studente una preparazione
basata su conoscenze approfondite della fisica moderna e delle sue
applicazioni, sia dal punto di vista del metodo che da quello dei
contenuti.
   Per questo scopo, è prevista una formazione generale trasversale a
tutte le discipline che caratterizzano il Corso, insieme a una formazione
scelta dallo studente all'interno di una offerta multipla che risponde a
specifiche esigenze formative nei settori della Fisica Teorica, della Fisica
della Materia, della Fisica delle Alte Energie, della Fisica Nucleare,
Atomica e Molecolare, dell’Astrofisica e della Geofisica. Tale formazione
è in diretta associazione con le linee di ricerca attive presso il
Dipartimento di Fisica “E.R. Caianiello” dell'Università di Salerno e il
Dipartimento di Matematica e Fisica dell'Università della Campania
"Luigi Vanvitelli", nonché presso Istituti Nazionali di ricerca operanti al
loro interno. Nelle strutture suddette sono presenti laboratori di ricerca
attrezzati con strumentazione altamente specializzata, grazie alla quale
lo studente è messo nelle condizioni di acquisire competenze
immediatamente rivendibili sia nel mondo della ricerca che in quello
delle aziende esterne ad alta vocazione tecnologica.
    Il previsto approfondimento culturale e metodologico delle varie
discipline fisiche viene in ogni caso articolato in maniera da favorire
l'inserimento dello studente in istituti di ricerca nazionali ed
internazionali, in attività lavorative nel mondo dell'industria, della
sanità e del terziario, nonché nell’ambito dell’insegnamento delle
discipline fisiche e matematiche nel contesto dell’istruzione secondaria.
In tale ottica il laureato Magistrale viene preparato a studiare e
analizzare fenomeni e risolvere problemi anche complessi, utilizzando
metodologie che gli consentono di operare in ambiti differenziati, anche
non strettamente scientifici, in cui siano richieste capacità didattiche,
scientifico‐operative, progettuali e manageriali.

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Articolazione del Corso di Laurea

STRUTTURA DEL CORSO
   La Laurea Magistrale Interateneo in Fisica UNISA-Unicampania viene
conseguita attraverso l’acquisizione da parte dello studente di 120
Crediti Formativi (CFU) distribuiti in 2 anni.
    I 120 CFU sono così suddivisi:
           Insegnamenti obbligatori: 42 CFU, di cui 12 di Laboratorio
            specialistico, differenziato per ciascun percorso
           Insegnamenti opzionali: 24 CFU
           Insegnamenti a scelta libera dello studente: 12 CFU
           Tirocinio: 6 CFU
           Lingua inglese: 6 CFU
           Tesi di laurea e prova finale: 30 CFU

INSEGNAMENTI OBBLIGATORI
    Gli insegnamenti obbligatori hanno lo scopo di completare la
formazione comune iniziata con la Laurea Triennale in Fisica, dotando
gli studenti di una solida preparazione di base trasversale che fornisca
gli strumenti necessari ad affrontare tematiche specifiche in tutti gli
ambiti della fisica moderna.
    Viene proseguito lo studio della meccanica quantistica fino ad
arrivare ad un'introduzione alla teoria quantistica dei campi. Si
approfondisce la fisica nucleare e subnucleare, ripercorrendo le
principali scoperte sulle particelle elementari dell'ultimo secolo.
Parallelamente, si approfondisce la fisica dello stato solido, il
magnetismo e la superconduttività. Infine, non viene trascurata
l'acquisizione di ulteriori strumenti matematici necessari per affrontare
la fisica avanzata.
    In dettaglio, gli insegnamenti obbligatori sono:

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FISICA TEORICA (9 CFU)
   FISICA DELLA MATERIA (9 CFU)
   FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (6 CFU)
   METODI MATEMATICI DELLA FISICA (6 CFU)
   LABORATORIO SPECIALISTICO (12 CFU)
   Tali attività obbligatorie forniscono allo studente una preparazione
ad ampio spettro che facilita l'accesso a qualsiasi ruolo lavorativo,
indipendentemente dalla specializzazione scelta attraverso gli
insegnamenti opzionali.
   Tra le attività obbligatorie sono previsti 12 CFU relativi al Laboratorio
Specialistico, per il cui conseguimento lo studente svolge un'attività
sperimentale avanzata, sotto la guida di un docente tutor che ne segue
la realizzazione nel rispettivo laboratorio di ricerca. L'ambito
disciplinare in cui svolgere l'attività di Laboratorio Specialistico viene
scelto liberamente dallo studente tra i seguenti:
       Astrofisica
       Fisica della Materia
       Fisica Nucleare, Atomica e Molecolare (presso l’Università
        degli Studi della Campania “L. Vanvitelli”)
       Fisica Nucleare e Subnucleare
       Geofisica

INSEGNAMENTI OPZIONALI
   Lo studente che sceglie la Laurea Magistrale in Fisica Interateneo
UNISA-Unicampania trova un'offerta di 22 insegnamenti opzionali
distribuiti sui due anni di corso. Poiché ogni opzionale vale 6 CFU, è
necessario selezionarne 4 nel proprio piano di studi.
   Agli studenti viene lasciata la massima libertà di scelta negli elenchi
che seguono, con l'unico vincolo che almeno un opzionale sia scelto tra
quelli del primo anno e almeno uno tra quelli del secondo anno. Una
parte di questi insegnamenti opzionali può essere offerta in lingua
inglese, allo scopo di favorire l'apprendimento e l'uso della lingua
universalmente utilizzata in ambito scientifico.

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Insegnamenti opzionali del primo anno:
    ASTROFISICA DI STELLE E PIANETI
    ELETTRODINAMICA
    FISICA TERRESTRE
    INTRODUZIONE ALLE NANOSCIENZE
    MECCANICA STATISTICA
    NANOELETTRONICA
    RELATIVITA' GENERALE
    SISTEMI COMPLESSI IN FISICA PER LA SANITA' PUBBLICA
    SUPERCONDUTTIVITA’
    TEORIA DEI CAMPI
    Insegnamenti opzionali del secondo anno
    ASTROFISICA DELLE GALASSIE E COSMOLOGIA
    ASTROFISICA NUCLEARE E PARTICELLARE*
    FENOMENI CRITICI IN SISTEMI COMPLESSI
    FISICA DEGLI STATI CONDENSATI
    FISICA DEI SISTEMI A MOLTI CORPI
    FISICA DEL VULCANISMO
    LABORATORIO DI STRUTTURA DELLA MATERIA
    RADIOPROTEZIONE *
    SISMOLOGIA
    SISMOLOGIA STATISTICA *
    SPETTROSCOPIA LASER *
    TEORIA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI
   Gli insegnamenti contrassegnati con l'asterisco vengono svolti
presso la sede di Caserta dell'Università della Campania Vanvitelli.
    Per guidare gli studenti nella scelta degli insegnamenti opzionali più
adatti al conseguimento di un'adeguata specializzazione nel settore di
loro interesse, nelle pagine seguenti sono proposti alcuni piani di studio
"tipo", riguardanti i settori di ricerca principali su cui sono attivi i due
dipartimenti. Al momento della definizione del proprio piano di studi,
gli studenti possono seguire le indicazioni proposte, oppure comporre
liberamente il proprio percorso personale.

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INSEGNAMENTI A SCELTA LIBERA
    Gli studenti scelgono liberamente ulteriori 12 CFU tra tutte le attività
offerte dall'Ateneo di Salerno. Una possibilità è che questi 12 CFU
vengano anch’essi scelti all’interno della tabella degli insegnamenti
opzionali offerti dal Corso di Laurea, in maniera da perfezionare la
formazione nell’ambito disciplinare di interesse dello studente. In
alternativa, il percorso di studi può essere integrato con insegnamenti
offerti da altri corsi di laurea, purché giudicati dal Consiglio Didattico
coerenti con gli obiettivi formativi del Corso di Laurea Magistrale in
Fisica.
TIROCINIO
    I 6 CFU di tirocinio corrispondono a 150 ore da svolgere in
un'azienda esterna o un ente di ricerca con i quali sia stata stipulata
un’apposita convenzione, oppure presso uno dei laboratori di ricerca
del Dipartimento di Fisica “E.R. Caianiello” dell'Università di Salerno o
del Dipartimento di Matematica e Fisica dell'Università della Campania
“L. Vanvitelli”, sotto la guida del Tutor al quale lo studente è stato
affidato per sostenere la prova finale.
LINGUA INGLESE
    La lingua inglese è essenziale in qualsiasi ambito lavorativo per un
fisico. Nell’ambito della Laurea Magistrale viene richiesto il
raggiungimento del livello B2 CEFR, accertato attraverso un test
obbligatorio presso il Centro Linguistico di Ateneo oppure attestato da
certificazione, prodotta dallo studente, del possesso di titolo
equivalente. Lo studente può anche seguire un ciclo di lezioni presso il
Centro Linguistico.
TESI DI LAUREA
    Il secondo anno della Laurea Magistrale è fortemente incentrato sul
progetto di tesi, in cui lo studente svolge un'attività di ricerca sotto la
supervisione di un relatore. Lo studente descrive le metodologie e i
risultati ottenuti in una tesi di laurea in forma scritta. Nella prova finale,
egli presenta il proprio elaborato ad una commissione che attribuisce il
voto finale di Laurea, valutando il contributo originale dello studente al

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lavoro presentato, la sua capacità espositiva e la padronanza degli
argomenti trattati.
    Il regolamento completo per la prova finale è disponibile sul sito:
    http://corsi.unisa.it/fisica-magistrale/didattica/esame-finale

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Piani di Studi

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Astrofisica
DESCRIZIONE
   L’astrofisica è un campo fortemente interdisciplinare, dove le
conoscenze delle leggi fondamentali della natura, acquisite in laboratori
terrestri, vengono messe alla prova in regimi e condizioni
completamente diverse e spesso non riproducibili in laboratorio. Molto
spesso, osservazioni di fenomeni astrofisici hanno motivato vere e
proprie rivoluzioni nel campo della fisica.
    Gli insegnamenti in questo piano offrono una panoramica completa
e approfondita delle nostre conoscenze su oggetti compatti (stelle,
pianeti, buchi neri ecc.) e su sistemi complessi come le galassie fino
all’interno Universo. La conoscenza e l’applicazione della Relatività
Generale sono essenziali da questo punto di vista. Vengono inoltre
approfonditi i processi nucleari e subnucleari nelle stelle e nei primi
istanti di vita dell’Universo, di cui abbiamo testimonianza attraverso le
astroparticelle che investono il nostro pianeta.
IMPLEMENTAZIONE
     Gli esami opzionali pertinenti a questo piano sono:
I° anno: ASTROFISICA DI STELLE E PIANETI
         RELATIVITA' GENERALE
II° anno: ASTROFISICA DELLE GALASSIE E COSMOLOGIA
          ASTROFISICA NUCLEARE E PARTICELLARE
   Come esami a scelta libera dello studente, sono fortemente
consigliati Elettrodinamica e Teoria delle Interazioni Fondamentali per
una comprensione più profonda dei fenomeni astrofisici. Per chi è
fortemente interessato alla planetologia, il corso di Fisica Terrestre può
essere un’ottima base di partenza.
   Nel corso di Laboratorio Specialistico, sono di interesse le attività di
Astrofisica, svolte attraverso osservazioni all’Osservatorio Astronomico
dell’Università di Salerno.

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OBIETTIVI FORMATIVI
    La formazione offerta da questo piano di studi consente
l’inserimento in qualsiasi progetto di ricerca in ambito astrofisico. I
docenti afferenti a questo piano sono inseriti in numerose
collaborazioni e network internazionali che svolgono osservazioni e
ricerche spazianti dai pianeti extrasolari ai buchi neri, dark matter e dark
energy, modelli cosmologici, Gamma-ray-bursts, processi nucleari di
interesse astrofisico fino all’astronomia neutrinica. Dopo il lavoro di
tesi, si può proseguire con il Dottorato e collaborare con enti come
l’Istituto Nazionale di Astrofisica, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare,
la NASA, l’International Center for Relativistic Astrophysics, ecc.
    Oltre agli enti di ricerca, gli astrofisici hanno ampie possibilità di
inserimento nelle aziende che si occupano di Aerospazio, molto attive
in Campania, nelle telecomunicazioni, nelle industrie ottiche, nello
sviluppo di software per l’analisi di immagini e di dati massivi.
PROGETTI DI TESI
    Modelli cosmologici e cosmologia quantistica in teorie estese
     della gravitazione
    Cosmologia modificata e conseguenze sulla dark matter
    Metodi cosmografici per la determinazione di osservabili
     cosmologici e indicatori di distanza.
    Buchi neri e lenti gravitazionali
    Ricerca e caratterizzazione di pianeti extrasolari con i metodi del
     microlensing e dei transiti.
    Studi di sensibilità di evoluzione e nucleosintesi stellare a processi
     nucleari (in collaborazione con INAF-Teramo).
    Misura di rapporti isotopici in meteoriti.
    Ricerca di dark matter con telescopi sottomarini per neutrini.
ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
   V. Bozza
   S. Capozziello (UniNA)
   L. Gialanella (Unicampania)
   G. Lambiase
   P. Migliozzi (INFN)
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Fisica Nucleare, Atomica e Molecolare
DESCRIZIONE
    Questo percorso mira a fornire, con un taglio sperimentale, una
approfondita conoscenza dell'area che va della fisica di nuclei a bassa
energia a quella atomica e molecolare. Un aspetto caratteristico di
questo campo è lo strettissimo legame tra ricerca di base e quella
applicata. In particolare vengono prese in considerazione le applicazioni
in campo ambientale, nello studio dei beni culturali, nella diagnostica
dei materiali con metodi nucleari, in metrologia e in astrofisica. Le
attività di tesi proposte in questo percorso si svolgono nell'ambito di
consolidate collaborazioni con enti di ricerca italiani (CNR, INAF, INFN,
INO, INRIM) e esteri e, nel caso di alcune attività applicative, con
Aziende interessate all'utilizzazione delle metodologie sviluppate (CIRA,
INNOVA, SOGIN).
IMPLEMENTAZIONE
   Gli esami opzionali pertinenti a questo piano sono:
I° anno: MECCANICA STATISTICA
II° anno: ASTROFISICA NUCLEARE E PARTICELLARE
          RADIOPROTEZIONE
          SPETTROSCOPIA LASER
    Tra i corsi a scelta libera, possono essere di interesse i corsi di
Astrofisica di stelle e pianeti, Astrofisica delle galassie e cosmologia,
Introduzione alle nanoscienze, Fisica Terrestre.
    Nel corso di Laboratorio Specialistico, sono di interesse le attività di
Fisica Nucleare, Atomica e Molecolare.
OBIETTIVI FORMATIVI
    L'obiettivo principale di questo percorso è una solida conoscenza
della Fisica Nucleare di bassa energia, della Fisica Atomica e Molecolare,
sviluppandone sia gli aspetti di base sia le applicazioni. In questo ambito
sarà sviluppata da un lato la capacità di disegno, realizzazione e uso di
apparati sperimentali, dall'altro lo sviluppo di modelli interpretativi.
Questo avverrà anche attraverso l'inserimento del lavoro di tesi in
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progetti di ricerca di base o applicata. In quest'ultimo caso, verranno
considerate sia le applicazioni in altri campi di ricerca (Astrofisica,
Metrologia, Scienze Ambientali) sia quelle industriali (Diagnostica,
Monitoraggio di materiali e Radioprotezione).
    La preparazione acquisita permetterà sia di accedere a programmi di
formazione successivi alla Laurea, in particolare il Dottorato di Ricerca,
sia di rivolgersi direttamente ad attività lavorative come, ad esempio,
l’attività di Esperto Qualificato per la protezione dalle radiazioni in
ambito medico ed industriale le cui basi teoriche, per sostenere il
relativo esame che abilita alla professione, sono fornite dal corso di
Radioprotezione.
PROGETTI DI TESI
    Applicazioni della spettrometria di massa convenzionale e con
     acceleratore ai beni culturali e ambientali
    Diagnostica di materiali con metodi nucleari
    Fluorescenza di raggi X applicati ai beni culturali
    Studio sperimentale di reazioni nucleari di bassa energia

    Radioattività ambientale e radioprotezione
    Metrologia delle costanti fondamentali
    Applicazioni della spettroscopia laser            alla   rivelazione
     ultrasensibile di gas in traccia
    Effetti collisionali e forme di riga
ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
   L. Gialanella (Unicampania)
   L. Gianfrani (Unicampania)
   C. Sabbarese (Unicampania)
   F. Terrasi (Unicampania)

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Fisica Sperimentale delle Alte Energie
DESCRIZIONE
    Il piano di studi in fisica sperimentale delle alte energie consente allo
studente di approfondire le proprie conoscenze in un vasto campo, nel
quale negli ultimi anni sono maturati risultati notevoli (rivelazione del
bosone di Higgs, oscillazione di neutrino, segnali di Quark-Gluon Plasma
tra gli altri). Oltre agli aspetti fenomenologici e sperimentali della fisica
nucleare e delle particelle elementari, gli studenti conseguono la visione
interdisciplinare che è necessaria sia per l’attività di ricerca, sia per gli
ambiti applicativi. Alcune lezioni ed esperienze sono direttamente
connesse agli attuali filoni di ricerca internazionali in cui è coinvolto il
Dipartimento, quali la rivelazione di astrosorgenti di neutrini (progetto
KM3NeT/ARCA), le oscillazioni e la gerarchia di massa dei neutrini
(progetto KM3NeT/ORCA), lo studio di interazioni nucleari ad LHC e le
proprietà del Quark-Gluon Plasma (esperimento ALICE) e lo studio di
eventi cosmici di elevata energia con l'esperimento EEE (Extreme
Energy Events).
IMPLEMENTAZIONE
     I corsi opzionali pertinenti a questo piano sono:
I° anno: TEORIA DEI CAMPI
II° anno: ASTROFISICA NUCLEARE E PARTICELLARE
          TEORIA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI
   Tra i corsi a scelta libera, si segnalano per interessanti prospettive di
crescita culturale e/o lavoro in filoni di ricerca ed applicativi Fisica
Terrestre e Radioprotezione. Nel corso di Laboratorio Specialistico,
sono di interesse le attività di Fisica Nucleare e Subnucleare.
OBIETTIVI FORMATIVI
   Lo studente è introdotto a tematiche di ricerca nella fisica nucleare
e delle interazioni fondamentali, con attenzione anche a problematiche
interdisciplinari quali l’astrofisica, la fisica terrestre e le indagini
archeometriche, mediche e ambientali. Nella tesi di ricerca, è prassi che
lo studente acquisisca e metta a frutto anche abilità relative al
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trattamento dati con sistemi di calcolo elettronico e supercalcolo
distribuito. Sia le tesi di Laurea che quelle di Dottorato sono
normalmente svolte in collaborazione stretta con istituti di ricerca
internazionali come l'INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), il CERN
(Centro Europeo per la Ricerca Nucleare), ERI (Earthquake Research
Institute – Giappone), e altri enti accademici collegati da lunga
tradizione di cooperazione agli Atenei che offrono questi corsi.
    Le conoscenze e le tecniche di analisi dati e simulazione consentono
allo studente di acquisire un valido profilo professionale non solo
nell’ambito della ricerca ma anche nelle realtà industriali ad alto
contenuto tecnologico e in quelle che si occupano di problematiche di
calcolo (sicurezza, analisi e simulazione finanziaria, sistemi complessi).
PROGETTI DI TESI
      Ricerca di astrosorgenti di neutrini in KM3NeT
      Radiografia terrestre con neutrini in KM3NeT
      Radiografia muonica dei vulcani
      Intelligenza artificiale e Machine Learning per le astroparticelle
      Condivisione dati e analisi multi-messaggero (luce e neutrini) per
       l'astrofisica nucleare
      Analisi di interazioni Pb-Pb nell’esperimento ALICE ad LHC
      Studio di effetti collettivi in interazioni nucleari ad LHC
      Rivelazione e studio del barione Λ_ccon l’esperimento ALICE
      Determinazione del piano di reazione nucleare mediante misura
       di sfericità trasversa
      Ricerca di coincidenze tra i telescopi di EEE per la rivelazione di
       eventi cosmici ad elevata energia
ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
   C. Bozza
   A. De Caro
   S. De Pasquale
   M. Fusco Girard
   G. Grella
   P. Migliozzi (INFN)
   T. Virgili

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Fisica Teorica della Materia
DESCRIZIONE
    Il presente percorso ha lo scopo di formare studenti in grado di
affrontare le problematiche riguardanti la ricerca nell’ambito della fisica
teorica della materia. A conclusione degli studi, lo studente avrà
acquisito una conoscenza approfondita di tecniche analitiche e
numeriche avanzate e la capacità di utilizzare:
   1) i principali modelli teorici, sia microscopici sia fenomenologici, che
descrivono le interazioni fondamentali fra i costituenti della materia;
    2) le principali metodologie teoriche per affrontare lo studio della
fisica della materia condensata e dei materiali in tutti i loro molteplici
aspetti, con particolare attenzione all'elaborazione di modelli teorici e
all’interpretazione dei dati sperimentali;
   3) le competenze acquisite per trattare temi di ricerca attuali sia per
quel che riguarda lo studio dei materiali sia per quel che riguarda gli
aspetti teorici fondamentali della fisica della materia teorica.
IMPLEMENTAZIONE
   Il percorso formativo che si propone per un profilo teorico di fisica
della materia si basa sui seguenti quattro corsi opzionali:
I° anno: MECCANICA STATISTICA
         SUPERCONDUTTIVITÀ
II° anno: FISICA DEGLI STATI CONDENSATI
          FISICA DEI SISTEMI A MOLTI CORPI
   Per quel che riguarda i due insegnamenti che secondo l’ordinamento
della Laurea Magistrale lo studente deve inserire come corsi ad
autonoma scelta, si suggerisce di selezionare Nanoelettronica e
Fenomeni Critici in Sistemi Complessi. Un’alternativa che si ritiene
ugualmente valida, qualora si voglia armonizzare la formazione teorica
con competenze di tipo più prettamente sperimentali, consiste
nell’inserimento di insegnamenti selezionati dal percorso di fisica
sperimentale della materia. Infine, per il Laboratorio Specialistico si
consiglia che lo studente opti per gli esperimenti di fisica della materia.
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OBIETTIVI FORMATIVI
   L’offerta formativa è organizzata in modo che lo studente acquisisca
le seguenti abilità: (a) saper osservare un fenomeno legato al
comportamento della materia condensata in modo da formularne un
modello teorico adeguato; (b) saper applicare queste conoscenze alla
soluzione di problemi reali che si presentano nel mondo del lavoro o
della ricerca all'interno di un gruppo di lavoro; (c) essere in grado di
proseguire gli studi nell'ambito di un dottorato di ricerca in fisica.
    Per raggiungere tali obiettivi, i corsi offerti all'interno del percorso di
fisica teorica della materia sono organizzati in modo da: fornire una
descrizione dei principali aspetti fenomenologici riguardanti gli stati
aggregati della materia; creare una solida preparazione di base sui
principali modelli teorici che descrivono le interazioni fondamentali fra
i costituenti della materia; fornire una conoscenza di base sui principali
metodi e sul formalismo matematico utilizzato per la soluzione dei
modelli teorici sia per via analitica e sia per via numerica; permettere
l’acquisizione di nozioni avanzate della fisica della materia condensata
attraverso gli insegnamenti specialistici ed il lavoro di tesi.
PROGETTI DI TESI
    Fisica degli ossidi di metalli di transizione: interplay tra
     interazione spin-orbita e effetti topologici
    Interazione tra superconduttività e magnetismo in strutture
     artificiali superconduttore/materiali magnetici
    Studio di sistemi fortemente correlati e superconduttori (non)
     convenzionali fuori dall'equilibrio
    Studio di sistemi a più orbitali in presenza di forti correlazioni,
     difetti e disordine
    Comportamento critico quantistico in sistemi magnetici con
     anisotropie
    Proprietà superconduttive di giunzioni Josephson con doppia o
     tripla barriera
    Transizioni di fase quantistiche in sistemi topologici
    Trasporto quantistico e coerenza in sistemi a bassa
     dimensionalità

                                                                            17

   Effetti del disordine strutturale sulle proprietà di materiali
            magnetici.

ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
     A. Avella
     G. Busiello
     R. Citro
     F. Corberi
     R. De Luca
     M. T. Mercaldo
     C. Noce
     C. Ortix
     I. Rabuffo
     A. Romano
     M. Salerno

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Fisica Teorica delle interazioni
                 fondamentali
DESCRIZIONE
    In questo piano di studi vengono approfondite le leggi che regolano
le interazioni fondamentali e i costituenti ultimi della materia. I corsi
proposti intendono fornire delle metodologie di analisi teorica ad ampio
spettro. Si parte con l'approfondimento dei processi elettrodinamici
classici non trattati nei corsi di base e l'introduzione dei concetti base
della fisica della gravitazione. Da un lato si approfondisce la teoria
quantistica dei campi, necessaria per la corretta formulazione del
modello standard e delle teorie delle interazioni fondamentali, dall'altro
si affronta la Relatività Generale di Einstein, che ha ottenuto
recentemente una conferma fondamentale con la scoperta delle onde
gravitazionali. L'arena principale per la verifica delle leggi fondamentali
della natura è l'intero Universo, con i suoi drammatici fenomeni
astrofisici, dove vengono raggiunte energie inimmaginabili nei nostri
laboratori. Inoltre aspetti di meccanica quantistica avanzati, quali ad
esempio, l’entanglement quantistico, stanno assumendo negli ultimi
anni una sempre più forte risonanza, e rappresentano nelle varie
sfaccettature, un capitolo importante della moderna fisica teorica.
IMPLEMENTAZIONE
   Gli esami opzionali pertinenti a questo piano sono:
I° anno: ELETTRODINAMICA
         RELATIVITA' GENERALE
         TEORIA DEI CAMPI
II° anno: TEORIA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI
   Tra gli altri opzionali offerti dal Corso di Studi, Meccanica Statistica è
fortemente consigliato per completare una preparazione teorica ad
ampio spettro, mentre i corsi di Astrofisica di stelle e pianeti e
Astrofisica delle galassie e cosmologia sono utili per un confronto degli
aspetti della Relatività e delle teorie fondamentali con le osservazioni.

                                                                          19

Nel corso di Laboratorio Specialistico, sono di interesse le attività di
Astrofisica, oppure Fisica Nucleare e Subnucleare.
OBIETTIVI FORMATIVI
    L'obiettivo di questo piano di studi è di fornire allo studente gli
strumenti necessari per condurre ricerca di base nella fisica delle
interazioni fondamentali, delle particelle elementari, della gravitazione
e dell’entanglement quantistico. Il percorso si conclude con una tesi di
ricerca in uno di questi settori e trova una naturale prosecuzione nel
Dottorato di Ricerca e con esperienze nell'ambito accademico o in
istituti di ricerca come l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l'Istituto
Nazionale di Astrofisica o centri internazionali.
    Le metodologie analitiche e numeriche acquisite nell'ambito di
questo percorso consentono anche l'inserimento in realtà industriali o
in aziende di servizi che richiedano una forte capacità di modellazione e
interpretazione di sistemi complessi. Infine, la conoscenza della fisica
fondamentale è un bagaglio culturale molto utile anche per affrontare
l'insegnamento nelle scuole.
PROGETTI DI TESI
        Fasi geometriche e loro applicazioni alla fisica fondamentale
        Entanglement in sistemi relativistici e spazi tempi curvi
        Violazione di CP e CPT e sistemi mesonici e fermionici mescolati.
        Effetti di QFT in sistemi accelerati e in generici spazi-tempi curvi
        Dark energy e dark matter ed energia dei condensati
ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
     M. Blasone
     A. Capolupo
     G. Lambiase

20

Geofisica
DESCRIZIONE
    La Geofisica studia i processi fisici e le proprietà fisiche della Terra e
dello spazio che la circonda, usando metodi quantitativi, sia teorici che
sperimentali, di analisi. Integra la geologia, la matematica e la fisica,
attraverso la combinazione di esperimenti di laboratorio, modelli
numerici e teorici, il telerilevamento e l'osservazione diretta. L'attività
di ricerca in sede presenta aspetti sia teorico-numerici che sperimentali
nell'ambito della geofisica della Terra solida, ed è inserita in progetti sia
nazionali che internazionali.
   I corsi proposti in questo piano di studi intendono fornire agli
studenti le competenze necessarie per un possibile inserimento sia in
aziende ed enti che operino nel campo della geofisica applicata, sia in
strutture che svolgano ricerca di base. Gli studenti hanno anche la
possibilità di completare la propria formazione con il Dottorato di
Ricerca sia in sede che fuori sede.
IMPLEMENTAZIONE
   Gli esami opzionali pertinenti a questo piano sono:
I° anno: FISICA TERRESTRE
II° anno FISICA DEL VULCANISMO
         SISMOLOGIA
         SISMOLOGIA STATISTICA
   Tra i corsi a scelta libera, possono essere di interesse
Radioprotezione e Laboratorio di Struttura della Materia.
  Nel corso di Laboratorio Specialistico, sono di interesse le attività di
Geofisica.
OBIETTIVI FORMATIVI
   L'obiettivo di questo piano di studi è di fornire allo studente gli
strumenti necessari per svolgere attività di ricerca di base nella geofisica
della Terra solida, ma anche per potersi collocare all'interno di aziende
e enti che utilizzano metodologie proprie della geofisica applicata, per

                                                                           21

esempio in ambito archeologico, dei beni culturali, geologico,
ingegneristico, ambientale, e geotermico. Le metodologie analitiche e
numeriche acquisite consentono inoltre l'inserimento in aziende che
richiedano capacità di modellazione di sistemi complessi.
   Il percorso di studio magistrale si conclude con una tesi di ricerca in
sede o fuori sede. La variegata attività dei gruppi operanti in sede
permette di svolgere la tesi su molteplici argomenti, di cui solo alcuni
sono indicati qui di seguito. Gli studenti più interessati alla ricerca di
base possono proseguire in ambito accademico con il Dottorato di
Ricerca oppure presso enti di ricerca quali l'Istituto Nazionale di
Geofisica e Vulcanologia, l'Istituto Nazionale di Oceanografia e di
Geofisica Sperimentale e alcuni istituti del Consiglio Nazionale delle
Ricerche, oltre che presso istituzioni straniere.
PROGETTI DI TESI
      Modellazione fisico-matematica di sorgenti deformative in
       ambiente vulcanico e sismico
      Analisi e modellazione di dati gravimetrici, magnetici e di
       deformazione crostale
      Modelli e analisi di sorgenti sismiche
      Tomografia terrestre (in collaborazione con KM3Net)
      Sviluppo di strumentazione geofisica
      Studio della sismicità indotta e/o innescata da processi
       tecnologici
      Analisi statistica di cataloghi sismicità e modelli stocastici per la
       loro simulazione
      Modelli analogici per la riproduzione della sismicità
      Equazioni non lineari applicate alla Vulcanologia
ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
     O. Amoroso
     A. Amoruso
     P. Capuano
     L. Crescentini
     C. Godano (Unicampania)
     R. Scarpa

22

Materiali, Dispositivi innovativi e
             Nanotecnologie
DESCRIZIONE
    Il presente percorso si propone di formare gli studenti in alcuni
settori di frontiera dei materiali innovativi (fra cui materiali
semiconduttori e superconduttori), delle nanoscienze e delle
nanotecnologie, ovvero sulle proprietà e la manipolazione dei materiali
su scala atomica e molecolare, dove il mondo quantistico e quello
classico si incontrano. Esso rappresenta l’evoluzione delle attività di
ricerca sulla superconduttività e sui materiali superconduttori,
tradizionalmente condotte da circa trenta anni presso il Dipartimento
di Fisica.
   Il percorso ha una vocazione sperimentale ed è in stretta
connessione con altre ricerche, anche di carattere teorico, attualmente
svolte nel Dipartimento di Fisica. In particolare si prevedono almeno 27
CFU da svolgere in Laboratori di ricerca avanzata.
    Sette tra docenti e ricercatori incardinati presso il Dipartimento di
Fisica svolgono la loro attività di ricerca su tematiche inerenti lo studio
di materiali innovativi e funzionali e dispositivi su di essi basati. Otto
sono i laboratori del dipartimento che si riconoscono in questa attività
sviluppando linee di ricerca autonome che spesso si intersecano dando
vita a fruttuose attività sinergiche tra i vari gruppi di ricerca. Forti inoltre
sono le interazioni scientifiche con laboratori di altri enti di ricerca (CNR-
SPIN e INFN) ospitati presso le strutture del Dipartimento e con gruppi
di ricerca nazionali ed internazionali.
IMPLEMENTAZIONE
   Alla luce di quanto citato, allo studente viene consigliato di seguire
un percorso formativo che contenga i seguenti insegnamenti:
I° anno: INTRODUZIONE ALLE NANOSCIENZE
         NANOELETTRONICA
         SUPERCONDUTTIVITA’
II° anno: LABORATORIO DI STRUTTURA DELLA MATERIA
                                                                             23

Per il corso di Laboratorio Specialistico, si suggerisce la scelta di un
esperimento di Fisica della Materia.
   Per gli esami a scelta libera, si consigliano gli insegnamenti del piano
di Fisica Teorica della Materia, poiché consentono di approfondire gli
argomenti trattati anche da un punto di visto teorico.
OBIETTIVI FORMATIVI
I corsi offerti forniscono:
 una descrizione dei principali aspetti fenomenologici che
  coinvolgono gli stati aggregati della materia, in particolare alla
  nanoscala;
 conoscenza del funzionamento di dispositivi basati su materiali
  semiconduttori e superconduttori e dei fenomeni di trasporto
  elettrico e di spin che in essi avvengono
 una panoramica delle tecniche sperimentali utilizzate per lo studio
  della materia condensata, con particolare riferimento alle tecniche
  di caratterizzazione strutturale, morfologiche e spettroscopiche e
  per lo studio delle proprietà magnetiche e di trasporto;
 la capacità di operare all’interno dei laboratori di ricerca sulle
  tematiche sopra menzionate;
 la pratica di fabbricazione di eterostrutture tra materiali di diverso
  comportamento elettrico e magnetico e l’approfondimento dei
  fenomeni fisici che si manifestano alle giunzioni;
 la descrizione delle proprietà optoelettroniche di materiali
  innovativi a bassa dimensione (punti quantici, nanotubi, grafene,
  materiali bidimensionali, etc.) e loro uso in dispositivi
  optoelettronici e sensori;
 la possibilità di accedere a posizioni di ricerca e sviluppo in aziende
  operanti nel settore elettronico ed aereospaziale.
PROGETTI DI TESI
        Proprietà elettriche di film sottili ed eterostrutture basate su
         materiali superconduttivi non convenzionali: effetto Hall e
         magnetoresistenza
        Superconduttività di tripletto in strutture ibride S/F basate su
         superconduttori non centrosimmetrici
24

   Rivelatori di singolo fotone basati su strutture ibride S/F
   Fenomeni quantistici in nanofili superconduttivi e
    nanostrutture ibride
   Fenomeni di trasporto in grafene e nanotubi di carbonio
   Fototransistor con materiali bidimensionali
   Eterostrutture grafene-semiconduttore
   Proprietà ed applicazioni di eterogiunzioni tra semiconduttori
    nanostrutturati
   Studio del processo di crescita di materiali mediante
    deposizione fisica (PVD) e/o chimica da vapore (CVD).
   Dispositivi a base di superconduttori ad alta temperatura critica
    per rivelatori ottici ed elettronica superconduttiva
   Studio di materiali avanzati e dispositivi attraverso il rumore
    elettrico
   Nuovi dispositivi digitali superconduttori
   Scanning Probe Microscopy e tecniche derivate: applicazioni su
    materiali nanostrutturati
   Studio delle proprietà magnetiche in basso ed alto campo e
    proprietà dinamiche di vortici in materiali superconduttori
Tesi in collaborazione con CNR-SPIN Salerno:
   Ossidi multiferroici: realizzazione e studio delle proprietà
    strutturali di cristalli singoli
   Studio morfo-strutturale e composizionale di cristalli ultra puri
    a base di ossidi di rutenio
   Fenomeni di trasporto elettrico in materiali innovativi ad alto
    campo e bassissime temperature
   Studio dell’anisotropia di parametri critici di superconduttori
    non convenzionali per scopi applicativi
   Proprietà termiche in superconduttori e materiali innovativi:
    calore specifico, conducibilità termica e coefficiente Seebeck
Tesi in collaborazione con INFN sede Salerno:
   Applicazioni di potenza della superconduttività
   Progettazione e test di bobine e magneti superconduttori

                                                                  25

ELENCO DOCENTI DEL DIPARTIMENTO AFFERENTI AL PERCORSO:
     C. Attanasio
     F. Bobba
     G. Carapella
     A. Di Bartolomeo
     A. Nigro
     S. Pagano
     M. Polichetti

26

Meccanica statistica, Complessità e
    Applicazioni interdisciplinari
DESCRIZIONE
    Il presente percorso ha lo scopo di formare studenti in grado di
affrontare problematiche nell’ambito della meccanica statistica e dei
sistemi complessi e di numerose applicazioni transdisciplinari. A
compimento degli studi, lo studente avrà acquisito:
    1) la conoscenza dei principali modelli teorici che descrivono sistemi
il cui comportamento è governato da fenomeni collettivi, come nel caso
delle transizioni di fase o dei processi di non-equilibrio sia in ambito
classico che quantistico.
   2) la padronanza delle principali metodologie teoriche per affrontare
lo studio di tali sistemi, comprendenti metodiche di meccanica
statistica, di teoria statistica dei campi, tecniche di non-equilibrio, la
teoria dei processi stocastici, la teoria delle reti etc…
    3) la capacità di creare codici numerici e di gestire simulazioni
massive, utilizzando tecniche avanzate e metodi Montecarlo, anche con
l’uso di supercalcolatori.
   4) le competenze per affrontare ricerche di frontiera in ambiti
interdisciplinari, come nel caso di studi sul cervello (reti neurali etc...)
ed altri problemi biologici (folding di proteine, motori e trasporto
molecolare, dinamica di popolazioni etc...), dei fenomeni sociali (social
networks, sistemi complessi in sanità, formazione di consenso, big-data
analysis etc...) , dei fenomeni naturali (modelli di faglia, approccio
stocastico all'accadimento sismico), dell’economia (econofisica, rischio
finanziario etc…), ed altri.
IMPLEMENTAZIONE
   Il percorso formativo che si propone per il profilo in Meccanica
statistica, complessità e applicazioni interdisciplinari è costituito dai
seguenti insegnamenti:

                                                                         27

I° anno: (1) MECCANICA STATISTICA
         (2) SISTEMI COMPLESSI IN FISICA DELLA SANITA’ PUBBLICA
         (3) TEORIA DEI CAMPI
II° anno: (4) FENOMENI CRITICI IN SISTEMI COMPLESSI
          (5) FISICA DEGLI STATI CONDENSATI
          (6) FISICA DEI SISTEMI A MOLTI CORPI
   Fra i corsi proposti, (1) ha un carattere teorico/fondamentale
centrato sulle tematiche del corso, (2) tratta di applicazioni di alcune
tecniche di analisi dati ad uno specifico problema relativo al mondo
della sanità, (3) è un corso teorico che, pur non essendo specificamente
centrato sulle tematiche del percorso, può rappresentare un valido
complemento alla formazione, (4) ha un carattere teorico/fon-
damentale centrato sulle tematiche del corso con alcune interessanti
applicazioni (5) e (6) sono corsi teorici al confine con le tematiche più
propriamente connesse con la struttura della materia che possono
rappresentare un valido complemento al bagaglio delle conoscenze.
   Il regolamento del corso di studi impone la scelta di 4 dei 6 opzionali
offerti. È raccomandata la scelta di (1) e di (4) e di due corsi fra i
rimanenti (di cui preferibilmente uno solo della coppia (5)-(6)).
   Come corsi a scelta autonoma si consiglia fortemente PROCESSI
STOCASTICI erogato nel corso di Laurea specialistica in Matematica.
Pertinente, nello stesso corso di laurea, è anche il corso STATISTICA
MATEMATICA.
OBIETTIVI FORMATIVI
    L’offerta formativa è organizzata in modo che lo studente acquisisca
le seguenti abilità: (a) riconoscere gli aspetti collettivi nel
comportamento di un sistema fisico o di altra natura e saper formulare
una modellizzazione adeguata; (b) saper descrivere le proprietà
osservate del sistema mediante tecniche statistiche e/o di analisi dati;
(c) saper utilizzare il bagaglio culturale acquisito nel percorso di studio
al fine di attaccare il problema in esame con tecniche diverse, di
carattere teorico, analitico, o numerico; (d) essere in grado di
proseguire gli studi nell'ambito di un dottorato di ricerca in fisica, in
sistemi complessi o in altre discipline che insistono sulle medesime

28

tecniche di base; (e) essere in grado di contribuire efficacemente
all’avanzamento delle conoscenze in questi settori nell’ambito di un
gruppo di ricerca, sia fondamentale che applicata a vari contesti
interdisciplinari.
PROGETTI DI TESI
    Dinamica delle transizioni di fase
    Fenomeni critici nel cervello
    Transizioni di fase intracellulari
    Sistemi complessi in epidemiologia
    Formazione di consenso su reti sociali
    Dinamica del non-equilibrio di sistemi a molti corpi
    Proprietà di trasporto e di entanglement di catene di spin fuori
     equilibrio
    Criticità auto-organizzata.

ELENCO DOCENTI AFFERENTI AL PERCORSO:
   P. Cavallo
   R. Citro
   F. Corberi
   E. Lippiello (Unicampania)
   M. Salerno
   S. Scarpetta

                                                                  29

Programma Erasmus
    Il Corso di Laurea in Fisica incentiva fortemente le esperienze
internazionali che possono essere sostenute attraverso il programma
Erasmus. Il delegato alla Mobilità è la Prof.ssa Roberta Citro
(rocitro@unisa.it). Per ulteriori informazioni, si rimanda al sito
dell'Ufficio Rapporti Internazionali (http://web.unisa.it/international).
    A titolo informativo, riportiamo di seguito gli elenchi degli istituti
ospitanti con i quali sono stati stipulati accordi di mobilità Erasmus per
i bandi più recenti.

Erasmus Studio 2018/2019

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Erasmus Traineeship 2017/2018

                                31

Riferimenti:
     Prof. Alfonso Romano (Presidente Corso di Studi)
     alromano@unisa.it

     Dott. Valerio Bozza (Coordinatore didattico)
     vbozza@unisa.it

     Prof. Livio Gianfrani
     Livio.GIANFRANI@unicampania.it

     Prof. Lucio Gialanella
     Lucio.GIALANELLA@unicampania.it

     Pagine web:
     http://corsi.unisa.it/fisica-magistrale
     http://www.matfis.unicampania.it/

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