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Oggetto:
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Cristallografia

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Crystallography

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Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
MFN1263
Docente
Mauro Prencipe (Titolare del corso)
Corso di studio
Scienza e Tecnologia dei Materiali
Anno
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
GEO/06 - mineralogia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

Corso di matematica del primo anno e Calcolo numerico


Mathematics and Numerical Methods

Oggetto:

Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Il corso si articola in

  • Cristallografia descrittiva: saranno forniti gli strumenti matematici per descrivere le simmetrie presenti in un cristallo; i criteri classificativi nei diversi sistemi cristallini; i gruppi di simmetria spaziale; i metodi per la descrizione della geometria dei cristalli; il concetto e l'uso del reticolo reciproco.
  • Cristallografia diffrattometrica: Teoria della diffrazione e descrizione delle tecniche principali tecniche diffrattometriche utili per ottenere informazioni sulla natura e sulla struttura cristallina delle sostanze.

The course is divided into

  • Descriptive Crystallography: the students will be provided the tools to describe the symmetries present in a crystal; the criteria for the classification in the different crystalline systems; the space groups; the tools for the description of the crystal structure and geometry; the reciprocal lattice will be also described.
  • X-ray Diffraction Crystallography: a description of the experimental diffraction techniques using the theory of diffraction with the aim of providing the students with the tools to extract information on the structure of crystalline materials from experimental data.
Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione:

  • Conoscenza adeguata delle nozioni fondamentali della simmetria cristallina e la sua descrizione attraverso i simboli dei gruppi puntuali e dei gruppi spaziali; conoscenza delle più importanti proprietà metriche delle strutture cristalline. 
  • Conoscenza adeguata delle nozioni fondamentali della teoria della diffrazione e i metodi sperimentali diffrattometrici;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

  • capacità di applicare la conoscenza della simmetria cristallina per la sua descrizione attraverso i simboli dei gruppi puntuali e dei gruppi spaziali, e per ricavare informazioni sulla simmetria. Capacità di calcolo delle proprietà metriche delle strutture cristalline, a partire dai dati relativi alla cella cristallografica.
  • capacità di applicare la conoscenza della teoria della diffrazione ai metodi sperimentali diffrattometrici per la determinazione dei parametri reticolari e l'identificazione di una fase cristallina.

Knowledge and understanding:

  • knowledge of the basics concepts of crystal symmetry and its description through the symbols of the point groups and space groups;
  • knowledge of the basics concepts of the theory of diffraction and methods experimental diffraction;

Applying knowledge and understanding:

  • ability to understand and to apply the knowledge of the crystal symmetry for description of crystalline material through the symbols of the point groups and space groups, and to derive information on symmetry;
  • ability to apply the knowledge of the theory of diffraction and of the experimental diffraction methods for the determination of the lattice parameters and the identification of a crystalline phase
Oggetto:

Programma

CRISTALLOGRAFIA DESCRITTIVA: simmetrie puntuali e simmetrie traslazionali. Concetto di reticolo e celle cristallografiche. Restrizione cristallografica. Gruppi puntuali compatibili con i reticoli. Concetto di metrica di un reticolo. Vincoli metrici imposti dalla simmetria puntuale. Sistemi cristallini e classi. Reticoli di Bravais. Gruppi spaziali. Piani reticolari. Forme cristallografiche. (52 ore)

CRISTALLOGRAFIA DIFFRATTOMETRICA: diffrazione geometrica (Bragg-Laue-Ewald), teoria della diffrazione. Fattore di struttura. Introduzione ai metodi di risoluzione strutturale. Metodi sperimentali e attrezzature (produzione di raggi-x, monocromatori e rivelatori). (8 ore)

DESCRIPTIVE CRYSTALLOGRAPHY:
point and translational symmetries. Lattice and crystallographic cell. Crystallographic restriction. Point groups compatible with lattices. Metrics. Lattice metrics and constrains imposed by symmetry. Crystal systems and classes. Bravais lattices. Space groups. Lattice planes. Crystallographic forms.
(52 hours)

CRYSTALLOGRAPHY/ DIFFRACTION: diffraction geometry (Laue-Bragg-Ewald), theory of diffraction. Structure factor. Introduction to methods of solving structures. Experimental methods and equipments (production of X-rays, monochromators and detectors)
(8 hours)

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Modalità di insegnamento

Tipologia insegnamento- Tradizionale. Lezioni frontali (N.ore): 24; 36 ore di esercitazione

Le lezioni saranno sincrone (in presenza, ma con la possibilità di seguire online per chi non possa essere presente in aula); non saranno tuttavia registrate, ma adatto materiale audio/video sarà comunque reso accessile sulla pittaforma Moodle. 

Frequenza- La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.

Lessons, 24 hours; exercitations 36 hours.  

Lectures will be held in classroom, but with the possibility to follow them on streaming. No recording will be provided; however, audio/video files will be available on the Moodle platform.

Attendance is not mandatory but strongly recommended

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale che prevede domande relative a tutto il programma svolto. L'esame sarà tenuto in presenza (compatibilmente con quelle che saranno le disposizioni future sulla gestione della pandemia) ed eventualmente da remoto per gli studenti e le studentesse fuori sede.

The examination consists of an oral session, where several questions will be asked concerning the arguments discussed during the lectures. The examination will be held in presence; remote examination will be allowed for students living out the Region. 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

M. Prencipe - Elementi di Cristallografia Geometrica - Levrotto & Bella (2012; ISBN 8882181650; http://www.levrotto-bella.net/products/12646-elementi-di-cristallografia-geometrica.aspx)

 

M. Prencipe - Elementi di Cristallografia Geometrica - Levrotto & Bella (2012; ISBN 8882181650; http://www.levrotto-bella.net/products/12646-elementi-di-cristallografia-geometrica.aspx)



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Orario lezioniV

Lezioni: dal 01/10/2020 al 22/01/2021

Nota: Per l'orario dettagliato consultare la pagina "Orario Lezioni"
http://stmateriali.campusnet.unito.it/do/lezioni.pl

Registrazione
  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 21/09/2021 17:45
    Location: https://stmateriali.campusnet.unito.it/robots.html
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