Le linee di ricerca attive all’interno del dottorato in Scienze Fisiche e Chimiche possono essere così descritte:

ASTROFISICA

• fisica dei plasmi solari

• meteo dello spazio

• fisica stellare
• esopianeti
• evoluzione dei resti di supernova ed accelerazione dei raggi cosmici
• fisica dell'accrescimento e degli outflows in oggetti compatti (buchi neri e stelle di neutroni)
• astrofisica del visibile
• astrofisica delle alte e altissime energie (raggi X e gamma)
• strumentazione per l’astrofisica

FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI E DELLE ASTROPARTICELLE

• studio indiretto dei raggi cosmici (Extensive Air Showers: AUGER, CTA…)
• studio diretto dei raggi cosmici (Rivelatori nello spazio: DAMPE, HERD,…)
• rivelatori di particelle per lo studio dei raggi cosmici e delle particelle elementari
• sistemi DAQ per esperimenti di fisica delle particelle
• fisica dei neutrini (KM3NET, DUNE…)
• reti distribuite di sensori per applicazioni diverse

MECCANICA QUANTISTICA

• tecnologie quantistiche
• teoria quantistica dell'informazione
• dinamica coerente di sistemi mesoscopici
• dinamica di sistemi quantistici aperti
• ottica quantistica
• fondamenti della meccanica quantistica
• elettrodinamica quantistica
• fluttuazioni quantistiche del vuoto ed effetto Casimir
• assioni cosmologici
• teoria quantistica dei campi in spazio-tempo curvo e in sistemi non inerziali
• metrologia quantistica e transizioni di fase quantistiche

FISICA DEI SISTEMI COMPLESSI

• econofisica
• reti complesse
• processi stocastici
• modelli stocastici per la dinamica di giunzioni Josephson corte e lunghe
• modelli ad agente
• analisi di sistemi fisici, biologici, biomedici e socio-tecnici con metodologie di fisica statistica
• data mining di sistemi fisici, biologici, biomedici e socio-tecnici con tecniche non convenzionali basate su reti complesse

NANOMATERIALI PER ELETTRONICA E FOTONICA

• proprieta' fondamentali di materiali avanzati: elettroniche, strutturali, morfologiche, spettroscopiche
• nanomateriali e nanocompositi per applicazioni in elettronica, fotonica ed optoelettronica
• nanofisica e spettroscopia di nanosistemi
• nanomateriali 0D,1D,2D,3D
• effetti termici e delle radiazioni nella materia condensata

DIDATTICA DELLE FISICA

• metodologie basate sull’indagine scientifica
• sistemi di simulazione e ambienti di apprendimento

CHIMICA DEI MATERIALI E NANOTECNOLOGIE

• nanoarchitetture ibride organico-inorganico
• materiali per fuel cells ed elettrolizzatori
• materiali termoelettrici
• materiali e dispositivi fotovoltaici
• superfici molecolari funzionali
• biopolimeri e bioplastiche
• nanoparticelle inorganiche naturali
• nanocompositi funzionali per i beni culturali
• conservazione e restauro dei beni culturali
• sensori e biosensori
• trasporto e rilascio di farmaci

CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE

• speciazione in fluidi naturali
• materiali compositi e bio-assorbenti per la decontaminazione delle acque