Salta al contenuto principale Skip to footer
Alma universitas studiorum parmensis A.D. 962 - Università di Parma Alma universitas studiorum parmensis A.D. 962 - Università di Parma
Dipartimento di
Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche
Università degli Studi di Parma

Dottorato di Ricerca in Scienza e Tecnologia dei Materiali

Stampa

ORGANI DEL DOTTORATO

Coordinatore Prof. Mauro Riccò

Coordinatore Vicario Prof. Davide Orsi

 

Collegio di Dottorato

OBIETTIVO DEL DOTTORATO

Il dottorato in Scienza e Tecnologia dei Materiali si propone di fornire ai laureati in Scienze dei Materiali, in Fisica, in Chimica ed in Ingegneria le competenze necessarie a svolgere attività di ricerca ad alta qualificazione scientifica e professionale nell'ambito della scienza e Tecnologia dei Materiali presso Università, enti pubblici o soggetti provati.

OBIETTIVI FORMATIVI

Il programma formativo dei dottorandi è studiato per dare un orientamento verso:

  • la conoscenza dei processi di sintesi e/o crescita e delle relazioni fra la struttura e le proprietà chimico-fisiche dei materiali;
  • lo sviluppo della capacità di modellizzazione e progettazione di nuovi materiali;
  • l'acquisizione del controllo delle tecnologie di processo e la conoscenza delle principali tecniche di diagnosi ed analisi.

Queste conoscenze possono essere finalizzate allo studio, allo sviluppo ed all'applicazione di materiali innovativi in una vasta serie di ambiti disciplinari.

LINEE DI RICERCA

Le attività di ricerca svolte all'interno della scuola di dottorato rientrano in due filoni fondamentali:

  • preparazione di nuovi materiali funzionali in vista di possibili applicazioni in ambito di ricerca e/o industriale. I materiali preparati nei laboratori di supporto al dottorato comprendono sia strutture tradizionali (bulk) che nanostrutture;
  • caratterizzazione dei materiali con le tecniche diagnostiche disponibili presso le strutture che sostengono il dottorato nell'Università di Parma e presso gli istituto del CNR convenzionati.

Esistono inoltre numerose collaborazioni con altre Università italiane e straniere, con diversi centri di ricerca pubblica e/o industriale ed in particolare presso le cosiddette "grandi macchine" quali i sincrotroni di Trieste e Grenoble.

1. Materiali magnetici

  • Materiali magnetici nanostrutturati e massivi per applicazioni nel campo della registrazione magnetica ad alta densità, della sensoristica e della refrigerazione magnetica: preparazione e caratterizzazione. Studio dell’influenza delle proprietà morfologiche e della micro- e nano-strutturazione sulle proprietà magnetiche, magnetocaloriche e di magnetotrasporto
  • Materiali magnetici a dimensionalità ridotta: multistrati magnetici, nano-magneti molecolari

2. Materiali ad alta correlazione elettronica

  • Superconduttività, magnetismo, materiali multiferroici
  • Sintesi e caratterizzazioni di materiali metastabili ad alta correlazione elettronica in condizioni di alta pressione (piston-cylinder, multi-anvil, hydrothermal)
  • Sistemi modello per lo studio dei meccanismi di ordinamento (carica, orbitale, spin)
  • Correlazione struttura-proprietà

3. Tecniche di nanodiagnostica

  • Sviluppo di metodologie diagnostiche di tipo analitico, di immagine, litografiche e di manipolazione per lo studio su scala nanometrica delle proprietà strutturali, ottiche, di trasporto, magnetiche e chimiche di materiali per applicazioni nel campo delle nanoscienze

4. Materiali nanostrutturati

  • Materiali ibridi organico-inorganici nanostrutturati: preparazione, studio e funzionalizzazione. Ottimizzazione delle proprietà funzionali attraverso la realizzazione e la caratterizzazione di prototipi di dispositivi di test
  • Crescita di strutture nanometriche auto-organizzate monodimensionali per applicazioni (bio-) sensoristiche, fotovoltaiche, optoelettroniche, nano-elettroniche: nanostrutture di ossidi metallici, nanofili di carburo di silicio. Caratterizzazione morfologica, chimica, strutturale, magnetica, ottica ed elettrica
  • Materiali nanostrutturati a base di carbonio: nanotubi, fullereni e grafeni

5. Dispositivi fotovoltaici innovativi

  • Dispositivi ottenuti mediante crescita epitassiale e tecniche di deposizione di films sottili: crescita epitassiale di strutture a base di germanio cristallino per generatori termofotovoltaici e per celle fotovoltaiche a giunzione multipla ad alta efficienza. Crescita mediante tecnica di deposizione a fasci di elettroni pulsati di dispositivi a film sottile basati su CuGaInSe. Sviluppo di tecniche basate su fotoluminescenza e microscopia elettronica per la misura dell'efficienza quantica, dei tempi di vita dei portatori e della velocità di ricombinazione superficiale
  • Tecnologie fotovoltaiche nel campo della microgenerazione distribuita
  • Celle solari sensibilizzate a coloranti (dye-sensitized solar cells, DSSC): tecniche di deposizione di semiconduttori ceramici nanostrutturati su substrati rigidi e flessibili; nuovi materiali nanostrutturati per anodi, elettroliti e catodi; sistemi di sealing

6. Cristalli massivi di composti semiconduttori (quali CdTe e CdZnTe)

  • Crescita e caratterizzazione delle proprietà ottiche, elettriche e fotoconduttive
  • Studio delle proprietà dei contatti elettrici
  • Preparazione e caratterizzazione di dispositivi prototipi, in particolare per la rivelazione di raggi X

7. Semiconduttori ad ampia banda proibita per applicazioni fotovoltaiche, fotoelettriche e di elettronica di potenza

  • Deposizione epitassiale (MOVPE) di ossidi semiconduttori (epsilon-Ga2O3) e metodi di drogaggio (tipo n)
  • Studio dei contatti elettrici in ossidi semiconduttori (epsilon-Ga2O3) as-grown e intenzionalmente drogati
  • Studio delle proprietà ottiche, elettriche e di trasporto in ossidi semiconduttori as-grown e intenzionalmente drogati (epsilon-Ga2O3 tipo-n)
  • Studio di film sottili di 4H-SiC, drogati per impiantazione ionica con conducibilità di tipo p ed n, e dispositivi a giunzione
  • Semiconduttori a coordinazione tetraedrica per applicazioni fotovoltaiche

8. Polimeri autoassemblanti

  • Design e sintesi di materiali polimerici reversibili la cui formazione/frammentazione sia attivabile via self-assembly bimodale di tipo coordinativo (o H-bonding) e via interazioni host-guest
  • Studio di proprietà autoriparanti di tali composti e della possibilità di ottenere materiali auxettici, ovvero materiali che presentano la proprietà di espandersi lateralmente sotto stiramento longitudinale (rapporto di Poisson negativo)

9. Sensori integrati su silicio

  • Sensori integrati di cavitandi chimossalinici/MOS su wafers di Si per il monitoraggio ambientale del benzene
  • Sensori fluorescenti a riconoscimento molecolare per la rilevazione selettiva di alcoli in miscele complesse
  • Molecular printboards di cavitandi fosfonati su Si per la rilevazione di proteine

10. Nuovi materiali molecolari supportati (ibridi organici-inorganici) o autoassemblati

  • Progettazione, sintesi
  • studio delle proprietà come catalizzatori per processi sintetici eco-compatibili o quali dispositivi supramolecolari per applicazioni nelle nanoscienze e nano(bio)tecnologie

11. Materiali molecolari funzionali

  • Fenomeni di bistabilità e multistabilità in materiali molecolari: analisi spettroscopica e modellizzazione di sistemi molecolari a trasferimento di carica intra e/o intermolecolare. Interazione elettrone-vibrazione come sorgente di multistabilità. Transizioni di fase, coesistenza di fasi, domini, metastabilità. Transizioni di fase fotoindotte
  • Materiali molecolari per applicazioni in fotonica ed elettronica. Caratterizzazione spettroscopica e modellizzazione di materiali molecolari funzionali. Interazioni supramolecolari e di intorno. Fenomeni cooperativi e collettivi
  • Spettroscopia ottica elettronica (assorbimento e fluorescenza) e vibrazionale (micro)IR e micro-Raman anche a bassa temperatura o in cella ad incudine di diamante

12. Biomateriali

  • Progettazione, sintesi e caratterizzazione di polveri e processi per la produzione di bioceramica e materiali compositi per le seguenti applicazioni: impianti per rigenerazione di ossa, vascolare e di organi molli; ceramiche per protesi; materiali nanocompositi ibridi per la rigenerazione di regioni anatomiche multifunzionali; sistemi per il drug delivery; trasformazioni biomorfe; cementi ossei, applicazioni antibatteriche

13. Materiali ceramici e compositi per l'energia e l'ambiente

  • Progettazione e ottimizzazione di processi per celle a combustibile ad ossido solido (SOFC) e solid oxide electrolyzer cells (SOEC)
  • Materiali e membrane di alta temperatura per la cattura del carbonio e la separazione di gas (O2, CO2 e H2)
  • Sistemi piezoelettrici e multiferroici per l'immagazzinamento e il rilevamento dell'energia
  • Assorbitori solari ultrarefrattari per impianti CSP.

14. Ceramiche funzionali high tech, industriali, strutturali e funzionali

  • Strutture, film e superfici con proprietà funzionali: porosità multiscala controllata, superidrofobicità, anticongelamento, anti incrostazione, antibatteriche, autopulenti, foto-catalitiche, etc.
  • Nanosicurezza: nanostrumenti per la sicurezza e biocatalitici.
  • Progettazione, sintesi e caratterizzazione di ceramiche strutturali (polveri, monoliti, composite, fibrorinforzate, ...) per applicazioni meccaniche (anti-usura, utensili da taglio, protezioni balistiche), applicazioni ad ultra alta temperatura e in ambiente estremo (sistemi di protezione termica, ceramiche anti-corrosione e resistenti all'ablazione).
  • Ceramiche trasparenti per laser a stato solido, finestre per la spettroscopia e sensori IR, tecnologia di armatura trasparente
  • Ceramiche geopolimeriche e chimicamente legate quali filtri, supporti catalitici, scambiatori di calore, pannelli isolanti, e per la valorizzazione dei rifiuti
  • Pigmenti ceramici e decorazione digitale
  • Processo tecnologico e processo tecnico, materie prime e riciclaggio dei rifiuti
  • Archeometria, diagnostica e conservazione: materiali e tecniche innovative

Articolazione del Corso

Il corso di dottorato ha durata triennale.

Il piano degli studi del Corso di Dottorato in Scienza e Tecnologia dei Materiali richiede l’acquisizione di 180 CFU complessivi - 60 CFU annui – che includono attività di ricerca e formazione scientifica e complementare come di seguito specificato:

  1. Attività formativa disciplinare e interdisciplinare;
  2. Attività scientifica di training (partecipazione a convegni, workshop, stage, seminari, summer schools, etc. offerti dal dottorato e/o frequentati in altre sedi italiane e estere; soggiorni di studio all’estero; seminari su come partecipare a bandi di finanziamento per progetti di ricerca (ERC, SIR, PRIN, Horizon 2020); pubblicazioni;
  3. Attività didattica (didattica integrativa svolta dallo/a studente/ssa di dottorato nei corsi dell’Università di Parma, tutorato, esercitazioni, per un max. di 20 ore annuali);
  4. Ricerca (lavoro di tesi).

La corrispondenza ECTS/ORE per le attività formative e scientifiche è indicata nella tabella sottostante:

Attività FormativaECTSORE
Insegnamenti specifici per il dottorato18
Formazione interdisciplinare (abilità linguistica, informatica, comunicazione scientifica, proprietà intellettuale, scrittura di un progetto, ecc.)1Come definito dalla scuola di dottorato che eroga il corso
Scuole18
Insegnamenti mutuati da corsi di laurea magistrale1Come definito dal Corso di Laurea di riferimento

Durante il triennio, occorre conseguire almeno 20 crediti ECTS in attività formative, di cui:

  • almeno 10 in attività formative interdisciplinari così suddivisi: un minimo di 3 ECTS per la frequenza a corsi di “Formazione interdisciplinare” inerenti le soft skills, e 7 ECTS per la frequenza a Scuole e/o Insegnamenti mutuati da corsi di laurea;
  • almeno 10 in attività formative disciplinari.
     

OFFERTA FORMATIVA – 40° CICLO (attivata a partire dall’a.a. 2024/25)

I Dottorandi devono conseguire durante il triennio un minimo di 20 CFU di tipologia didattica, suddivisi in almeno 10 CFU di attività formative disciplinari di sede (Tabella A), almeno 3 CFU di attività formative trasversali (Tabella B), oltre ad attività di formazione scientifica di tipo seminariale o congressuale, o di attività didattica acquisita fuori sede (scuole scientifiche). L’acquisizione dei CFU di tipo A e B richiede il superamento di una prova di idoneità attestata dal docente, le rimanenti attività richiedono una attestazione di frequenza rilasciata dagli organizzatori o dal relatore di tesi. I CFU di tipo A possono essere acquisiti anche attraverso corsi disciplinari attivati presso Dottorati affini all’interno dell’Ateneo o mediante training specifico strumentale presso il CIM, previa autorizzazione della Coordinatrice.

I sillabi dei corsi riportati in Tabella A sono consultabili alla pagina Elly del dottorato, dove ci si può registrare per la frequenza. Per informazioni sulle effettive date di svolgimento contattare i docenti.

Attività formative disciplinari di sede - Tabella A

Attività formative trasversali - Tabella B

 

Dopo l’ammissione al corso, ad ogni studente/ssa è assegnato entro ottobre dal collegio docenti un tutor (e eventuale co-tutor), che fungerà da supervisore della ricerca.

Lo/a studente/ssa discute ad inizio anno con il tutor il piano annuale dell’attività formativa, e quindi il bilanciamento dell’attività scientifica, didattica e di ricerca appropriata per lo svolgimento della tesi nell’anno in corso.

A fine anno, lo/a studente/ssa sottopone all’approvazione del tutor la scheda consuntiva annuale delle attività svolte, inclusiva di un elenco analitico di tali attività, della certificazione delle idoneità conseguite, e di una sintesi sulla attività di ricerca svolta (metodologia, obiettivi, risultati ottenuti, etc). Il tutor ne verifica la coerenza dell’attività annuale svolta con il piano complessivo triennale delle attività formative, di training e di ricerca. Lo/a studente/ssa quindi trasmette al coordinatore del dottorato la scheda consuntiva firmata dal tutor.

Acquisita la scheda consuntiva annuale, il collegio dei docenti effettua, alla fine di ciascun anno, una prova di verifica, in occasione della quale lo/a studente/ssa presenta una relazione sull’attività svolta. Il giudizio d’idoneità del collegio è vincolante per l’ammissione all’anno successivo.

Giudicata idonea la relazione annuale dello/a studente/ssa, il collegio docenti dispone il riconoscimento dei CFU all’attività annuale svolta e la trasmette all’ufficio dottorati.

Il Coordinatore sollecita tutti i Supervisor responsabili dell’attività didattica e di ricerca in laboratorio a verificare la validità degli attestati dei corsi in materia di salute e sicurezza nei luoghi di lavoro dei dottorandi, a tal fine si rammenta che il modulo 1 non ha scadenza in quanto costituisce formazione permanente.

I dottorandi laureati presso l’Ateneo di Parma e presso l’Ateneo di Modena e Reggio Emilia dovranno seguire alla pagina https://elly2024.formazione.unipr.it/:

• il “Modulo 2: formazione specifica rischio basso” in quanto contiene aggiornamenti sull’organizzazione della sicurezza in UniPR

• il Modulo “Salute e sicurezza: dottorandi nei laboratori di chimica”

 

I dottorandi laureati presso altri Atenei italiani dovranno seguire alla pagina https://elly2024.formazione.unipr.it/:

• il “Modulo 1: Formazione generale”

• il “Modulo 2: formazione specifica rischio basso”

• i “Corsi per specifiche attività o mansioni”, ossia il “Modulo 3: Formazione specifica – rischio medio” ed eventualmente i Moduli 3.1 e 3.2 rivolti rispettivamente a tutti coloro che svolgono attività con isotopi radioattivi e a coloro che lavorano in laboratori nei quali si utilizzano, anche saltuariamente, agenti chimici che possono formare perossidi

• il Modulo “Salute e sicurezza: dottorandi nei laboratori di chimica”.

 

I dottorandi stranieri dovranno seguire alla sezione “Corsi sicurezza in INGLESE” della pagina https://elly2024.formazione.unipr.it/:

• il corso “1 - Safety of hazardous substances in the chemical laboratory and associated risks”

• ed eventualmente i corsi “2 - Safety in biological laboratories” e “3 - Safety in laboratories with physical hazards”, rivolti a coloro che svolgono attività con agenti biologi e fisici.

 

La formazione in materia di salute e sicurezza nei luoghi di lavoro deve essere integrata per tutti i dottorandi da una formazione frontale integrativa da svolgersi in laboratorio, a cura del Responsabile dell’Attività Didattica e di Ricerca in Laboratori, che costituirà elemento utile anche ai fini dell’aggiornamento (bozza registro al link https://www.unipr.it/node/22168).

Ulteriori indicazioni sono reperibili sul portale di Ateneo alla pagina Formazione in materia di Salute e Sicurezza e in particolare nella sezione “Formazione Post Laurea”."

Il corso di dottorato incoraggia la mobilità internazionale e soggiorni di studio all’estero durante il triennio. L’importo della borsa è maggiorato per l’eventuale soggiorno all’estero per attività di ricerca nella misura del 50% per un periodo complessivamente non superiore a 18 mesi.

Il sito web dei corsi di dottorato dell’Università di Parma, e in particolare il Regolamento dei corsi di Dottorato dell’Università di Parma, contengono informazioni dettagliate sulle modalità per accedere alla mobilità internazionale (compresi il fac-simile di lettera di intenti e del modulo di autorizzazione, che dovrà essere firmato dal Direttore del Dipartimento SCVSA e dal Coordinatore).
È possibile seguire il Corso di Dottorato in co-tutela con un’Università straniera previo accordo con il tutor e il coordinatore e stesura di una convenzione tra le due Università. La co-tutela può essere attivata, previa approvazione del Collegio dei Docenti, a favore di studenti/esse iscritti/e al primo o al secondo anno di corso, al fine di consentire lo svolgimento del programma di ricerca presso entrambi le sedi contraenti.
L’eventuale attività scientifica svolta all’estero in mobilità internazionale viene calcolata fino a un massimo di 5 CFU al mese tra le “attività scientifiche di training”, ed è integrativa rispetto all’attività formativa svolta presso l’Università di Parma.

A decorrere dal secondo anno di corso lo/a studente/ssa ha a disposizione un budget per l’attività di ricerca (partecipazione a convegni/seminari in Italia e all’estero, mobilità per ricerca in archivio, etc) di importo non inferiore al 10% dell'importo della borsa medesima.

COME SI FA A PARTECIPARE

I posti disponibili sono limitati. Per potersi iscrivere al Corso di Dottorato i candidati devono partecipare ad un concorso per titoli ed esami, e presentare domanda secondo le modalità specificate nel bando https://www.unipr.it/dottorati-iscrizione

IN COSA CONSISTE L’ATTIVITA’ DEL DOTTORANDO

Il corso e le borse hanno la durata di triennale. All’inizio del corso, ai dottorandi viene assegnato un tutore che cura la loro formazione dal punto di vista didattico e l’attività di ricerca scientifica.
Il programma formativo prevede per i dottorandi:

  1. attività di ricerca all'interno di uno dei gruppi di ricerca del Dipartimento su specifiche tematiche indicate nel bando di ammissione al Ciclo di Dottorato;
  2. periodi di stage presso gruppi di ricerca esterni, in Italia o all'estero;
  3. una specifica formazione avanzata ed interdisciplinare con:
    • corsi di lezioni e seminari all’interno di percorsi didattico-formativi appositamente predisposti,
    • scuole nazionali ed internazionali su tematiche attinenti le tematiche di ricerca;
  4. che i risultati delle ricerche siano oggetto di pubblicazione su riviste qualificate o di brevetti;
  5. la possibilità di essere coinvolti in attività di sostegno alla didattica e in attività di divulgazione scientifica e di orientamento.

Strutture a Supporto delle attività dei Dottorandi

Gli studenti di Dottorato, nell'ambito delle loro attività, possono accedere alle seguenti strutture operative e scientifiche qualificate, per garantire svolgimento dell’attività di studio e ricerca 

PER MAGGIORI INFORMAZIONI

U.O. Formazione Post Lauream - Dottorati di ricerca

P.le San Francesco 3, 43121 Parma

e-mail: dottorati@unipr.it

Tel: 0521 034214

https://www.unipr.it/node/100723

Modificato il

Contenuti correlati

Doctoral Research Programs

Dottorati di Ricerca
Scopri di piùDoctoral Research Programs