Dottorato in fisica, astrofisica e fisica applicata

Dottorati
Dottorato
A.A. 2018/2019
Area
Tecnico scientifica
Dottorato
3
Anni
Milano
Inglese
Coordinatore di Dottorato
Coordinatore di Dottorato
La tematica generale del corso di dottorato è la Fisica in settori d'avanguardia della ricerca fondamentale e applicata. Lo spettro della ricerca copre tutte le principali tematiche della Fisica attuale come indicato dai 5 curricula proposti con l'obiettivo di facilitare l'inserimento dei dottorandi in settori specifici.
La necessaria formazione di base è garantita da un insieme consistente di corsi attivati appositamente per il Dottorato e da corsi eccezionalmente mutuati dalla Laurea Magistrale con verifica alla fine del primo anno di corso, mediante esami. Inoltre gli allievi sono tenuti a seguire almeno una Scuola Internazionale con verifica mediante seminario pubblico. Il corso prevede inoltre varie occasioni di discussione e scambio trasversale tra gli allievi di diversi curricula, in particolare un Workshop alla fine dell'anno accademico.
La formazione è integrata da cicli coordinati di seminari di alta qualificazione ("Physics Colloquia"). L'allievo dovrà inoltre dedicarsi a ricerche originali, sotto la guida di un tutore e di un co-tutore, e illustrerà con seminari annuali, rivolti a tutta la comunità scientifica delle strutture, i progressi compiuti. Sono previsti stages presso Laboratori Nazionali ed Internazionali e Laboratori di Ricerca presso Enti privati, riguardanti la Fisica Fondamentale o l'Alta Tecnologia.
Il corso di dottorato è erogato interamente in lingua inglese.
Classi di laurea magistrale:
LM-6 Biologia,
LM-8 Biotecnologie industriali,
LM-9 Biotecnologie mediche, veterinarie e farmaceutiche,
LM-17 Fisica,
LM-18 Informatica,
LM-20 Ingegneria aerospaziale e astronautica,
LM-21 Ingegneria biomedica,
LM-22 Ingegneria chimica,
LM-25 Ingegneria dell'automazione,
LM-27 Ingegneria delle telecomunicazioni,
LM-28 Ingegneria elettrica,
LM-29 Ingegneria elettronica,
LM-30 Ingegneria energetica e nucleare,
LM-32 Ingegneria informatica,
LM-33 Ingegneria meccanica,
LM-40 Matematica,
LM-44 Modellistica matematico-fisica per l'ingegneria,
LM-53 Scienza e ingegneria dei materiali,
LM-54 Scienze chimiche,
LM-58 Scienze dell'universo,
LM-71 Scienze e tecnologie della chimica industriale,
LM-74 Scienze e tecnologie geologiche,
LM-75 Scienze e tecnologie per l'ambiente e il territorio,
LM-79 Scienze geofisiche,
LM-82 Scienze statistiche.
Milano
Titolo Docente/i
Formazione di struttura a grande scala in presenza di neutrini massicci.
Requisiti: Cosmologia I-II
C. Carbone
Lensing della temperatura e polarizzazione del fondo cosmico di microonde.
Requisiti: Cosmologia I
C. Carbone
Accrescimento su buchi neri.
Dinamica di dischi protostellari e formazione planetaria.
Sviluppi di analisi dati per future missioni di misura della radiazione cosmica di fondo.
Requisiti: Formazione astrofisica di base, buona conoscenza di almeno un linguaggio di programmazione
Teoria e modelli per glitches nelle pulsars.
Studio delle proprietà elettroniche di nanoparticelle disperse in matrici di semiconduutori mediante spettroscopia di fotoemissione.
Requisiti: Preparazione di base in fisica dello stato solido
Dinamica di spin ed effetti quantistici in magneti molecolari.
A. Lascialfari
P. Arosio
Metodologie NMR e MRI per lo studio dell’evoluzione di differenti patologie.
A. Lascialfari
P. Arosio
Liquidi ionici: proprietà interfacciali e interazioni in nano-bio-sistemi.
Studio di interazioni cellulari e biomolecolari in sistemi e interfacce nanostrutturati mediante microscopia a scansione di sonda.
Fluttuazioni di non-equilibrio in fluidi complessi (progetto "Giant-Fluctuations", European Space Agency).
Requisiti: Conoscenze di base di ottica fisica e idrodinamica
Formazione di strutture e transizioni di fase macroscopiche in fluidi complessi fuori dall'equilibrio.
Requisiti: Conoscenze di base di ottica fisica e idrodinamica
Diagnostica di fronti d'onda di radiazione con momento angolare orbitale.
Simulazione di sistemi complessi, gas atomici ultra-freddi e sistemi quantistici fortemente correlati.
Sviluppo di algoritmi di Intelligenza Computazionale per il Coherent Diffraction Imaging.
Proprietà del positronio confinato nella materia condensata, teoria ed applicazioni.
Requisiti: Conoscenza di base di meccanica quantistica, fisica della materia condensata e metodi numerici
Studio teorico delle proprietà del positronio confinato nella materia condensata.
Requisiti: Conoscenza di base di meccanica quantistica e fisica della materia condensata
Esperimenti di interferometria quantistica con antimateria.
Requisiti: Conoscenza di base di meccanica quantistica e di tecniche sperimentali
M. Giammarchi
Studio delle proprietà fondamentali dell'antimateria: interferometria quantistica e accelerazione gravitazionale.
Requisiti: Conoscenza di base di meccanica quantistica
M. Giammarchi
Spettroscopia del positronio fino a livelli Rydberg e in campi elettrici e magnetici.
Requisiti: Conoscenza di base di meccanica quantistica
Studio teorico computazionale di spettroscopie di livelli elettronici di core e di fenomeni indotti dall'eccitazione.
Calcolo da principi primi di proprietà strutturali, elettroniche e ottiche di solidi, superfici e film sottili.
Studio teorico di proprietà strutturali, elettroniche, ottiche e magnetiche di nanostrutture e sistemi a bassa dimensionalità.
Applicazione di modelli di meccanica statistica, fisica dei sistemi complessi, fisica computazionale e machine learning alla fisica dei polimeri biologici (proteine, DNA, RNA e cromosomi).
Requisiti: Basi di meccanica statistica e di computazione numerica
Cedimento e recupero in reti di fibre: caratterizzazione reologica e microstrutturale.
Fisica del ripiegamento di proteine e DNA: studio sperimentale della cinetica conformazionale di polipeptidi e DNA modello.
Cammini aleatori e simulatori quantistici.
Sistemi aperti e tecnologie quantistiche.
Riscaldamento e trasporto in plasmi di interesse per la fusione.
Plasmi non neutri/polverosi e trappole di Penning: confinamento, dinamica non lineare e turbolenza.
Proprietà reologiche di nano-micro particelle in ambiente fluido. Simulazioni per stimare come una certa frazione di particelle solide influenzi la viscosità efficace e le proprietà di lubricità di uno strato più o meno sottile di lubrificante fluido.
Requisiti: Fondamenti di meccanica classica, meccanica statistica e di struttura della materia condensata.
Simulazione microscopica dell'attrito e della consunzione della gomma su superfici non lubrificate, con particolare attenzione ai fenomeni che accadono su scale di lunghezza tra quella atomica fino ad alcune decine di nanometri.
Requisiti: Fondamenti di meccanica classica, meccanica statistica e di struttura della materia condensata.
Una modellizzazione di attrito e dissipazione al di la` deille simulazioni di dinamica molecolare. Sviluppi recenti nella teora della dissipazione fononica generata nello strisciamento potrebbe permettere di predire l’attrito dinamico valutando formule essenzialmente analitiche, senza bisogno di simulare esplicitamente I moti degli atomi.
Requisiti: Fondamenti di meccanica classica, meccanica statistica e di struttura della materia condensata.
Auto-organizzazione spaziale nella materia ultra-fredda.
Effetti collettivi nella diffusione di luce da dipoli accoppiati.
Materia soffice fuori dall'equlibrio: le radici microscopiche del comportamento dei materiali.
Comunicazione e computazione quantistica.
Requisiti: Conoscenza della meccanica quantistica e conoscenza di base della teoria dell'informazione classica e quantistica.
Ottica Quantistica.
Requisiti: Conoscenza della meccanica quantistica.
Computational and statistical mechanics approaches to biophysical phenomena.
Fisica statistica della meccanica dei materiali disordinati: attrito, frattura e plasticità.
Proprietà statistiche, termodinamiche e meccaniche di materiali basati sul DNA.
Fisica ai collisori adronici di alta energia: misure di processi del Modello Standard, proprietà del bosone di Higgs e ricerca di nuova fisica nell'esperimento ATLAS a LHC.
Sistemi innovativi per trigger di traccia e calorimetrici per esperimenti di fisica delle particelle alla frontiera dell'alta luminosità.
C. Meroni
N. Neri
Rivelatori a silicio per esperimenti di fisica delle alte energie.
N. Neri
C. Meroni
Misure di sezioni d'urto di reazioni nucleari di interesse astrofisico (Nucleosintesi primordiale, cicli di combustione dell'Idrogeno, Elio e Carbonio) presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (progetto LUNA e LUNA MV).
Requisiti: Fisica nucleare. Rivelatori per particelle
Fisica del neutrino e sviluppo di rivelatori per neutrini negli esperimenti Borexino/SOX e JUNO.
B. Caccianiga
M. Giammarchi
Ricerca di modulazione temporale da materia oscura di bassa massa usando rivelatori gemelli basati su matrici di cristally NaI iperpuri e collocati in entrambi gli emisferi: Gran Sasso e Australia.
Studio del positronio a livelli Rydberg e in campi elettrici e magnetici per esperimenti di carattere fondamentale con antimateria.
Requisiti: Conoscenza di base di meccanica quantistica
M. Giammarchi
Ricerca diretta di materia oscura con Time Projection Chambers a doppia fase a Ar liquido, ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso.
Fisica Nucleare sperimentale applicata alla medicina: sviluppo di rivelatori e misure di sezioni d'urto da applicare all'adroterapia.
G. Battistoni
Applicazioni della fisica nucleare in ambito astrofisico.
E. Vigezzi
Connessioni tra struttura e reazioni nucleari.
E.Vigezzi
Studio dei nuclei atomici tramite la formulazione diretta ed inversa della teoria del funzionale densità.
E. Vigezzi
Teorie a molti corpi per lo studio di sistemi fermionici con applicazioni ai nuclei atomici.
E.Vigezzi
Tecnologie innovative di calcolo applicate alla fisica delle particelle
Misura di raggi cosmici di energia ulta-alta all'osservatorio AUGER.
M. Giammarchi
Fisica del sapore e violazione di CP nell'esperimento LHCb.
N. Neri
Corrispondenza AdS/CFT e teorie conformi supersimmetriche.
A. Santambrogio
I buchi neri nella teoria della supergravità e delle stringhe.
Inflazione e teoria delle stringhe.
Fisica teorica al grande acceleratore LHC: interazioni fondamentali e bosone di Higgs nel modello standard ed al di là del modello standard.
Sviluppo di attuatori bio-ibridi per applicazioni biomedicali.
Requisiti: Nozioni di base di microfabbricazione e chimica dei polimeri
Scattering di luce laser, raggi-X e neutroni da nanostrutture (peptidi e proteine amiloidi, biocolloidi).
Nanoparticelle magnetiche: proprietà di fondamento e applicazioni alla biomedicina.
A. Lascialfari
P. Arosio
Proprietà chimico-fisiche di biomembrane in presenza di canali ionici ad apertura controllabile: studio con tecniche di microscopia a forza atomica, spettroscopiche e di calorimetria.
Sviluppo di modelli Monte Carlo per il calcolo delle interazioni radiazione-materia con particolare riferimento alle applicazioni biomediche.
G. Battistoni
Sviluppo e caratterizzazione di nuovi materiali e metodologie per la rivelazione e dosimetria della radiazione ionizzante.
Biosensori ottici: sviluppo di nanogel responsivi immobilizzati su superficie basati su DNA nanotechnology.
Idrogel biologici: caratterizzazione e applicazioni in nanomedicina. Spettroscopia di luce, raggi X e neutroni.
Studio di biomolecole all'interfaccia gas/liquido e liquido/liquido tramite tecniche di interferometria differenziale.
Meccanismi di risposta in materia attiva: dall'individuo al gruppo in sistemi biologici
Sviluppo di approcci sperimentali e modellistici avanzati per lo studio delle proprietà e delle sorgenti dell'aerosol atmosferico.
Separazioni liquido-liquido in miscele di biopolimeri: come le cellule utilizzano le trasizioni di fase.
Riflettometria di neutroni e raggi X e AFM in liquido su biomembrane singole complesse in interazione con biomolecole.

Elenco insegnamenti