Dipartimento di Fisica

Recentemente intitolato alla figura dello scienziato Ettore Pancini (che vi insegnò per circa vent’anni), il Dipartimento di Fisica attualmente è, per numerosità, il più grande tra i Dipartimenti di Fisica presenti sul territorio nazionale.
Il Dipartimento ha come finalità lo sviluppo della cultura scientifica e dei processi di formazione, ad ogni livello, incluso il Dottorato di Ricerca, nelle aree scientifiche di riferimento.
Le attività scientifiche, didattiche, formative, tecnologiche e divulgative, finalizzate allo sviluppo della ricerca e della didattica, hanno come punto di forza la condivisione in un unico Dipartimento di competenze, laboratori, risorse di calcolo e di infrastrutture.
Il Dipartimento “Ettore Pancini”  comprende, ad oggi oltre 120 fra professori e ricercatori e circa 80 assegnisti e dottorandi, che coprono l'intero spettro di competenze delle Scienze Fisiche e collaborano attivamente  con istituti italiani e internazionali di ricerca.  Fra le collaborazioni si ricordano quelle con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), l’Istituto Superconduttori, Materiali Innovativi e Dispositivi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-SPIN), il Consorzio Interuniversitario per le Scienze Fisiche della Materia (CNISM). Il Dipartimento di Fisica ospita infatti la Sezione INFN di Napoli e la UOS di Napoli del CNR-SPIN.

Il Dipartimento collabora anche con l’Osservatorio Vesuviano, sezione dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), con l’Osservatorio Astronomico di Capodimonte (OAC), sezione dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e con gli istituti CNR-ISASI (Istituto di Scienze Applicate & Sistemi Intelligenti) e CNR-IMAA (Istituto di Metodologie per l'Analisi Ambientale.

Prodotti della ricerca (2011-2013)

I dati relativi ai prodotti della ricerca del dipartimento sono tratti dalla SUA-RD 2011-2013

Personale

I dati relativi alla composizione del dipartimento sono tratti dal sito cineca docenti

Aree di ricerca

Il Dipartimento “Ettore Pancini” è articolato in sei Sezioni, che riuniscono ricercatori impegnati in aree di ricerca affini.

Progetti di ricerca

PRIN: Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale

  • Sviluppo di interferometri ottici ultra low-loss in regime ponderomotivo per la riduzione del rumore quantistico in rivelatori di onde gravitazionali e rivelazione ultrasensibile di piccole forze in sistemi micromeccanici. (resp. sc. E. Calloni)
  • Sviluppo di nuovi rivelatori e tecniche d’analisi per la sperimentazione con i fasci radioattivi dei laboratori nazionali dell’INFN, con particolare riferimento al progetto SPES (resp. sc. G. La Rana)
  • L'Universo oscuro e l'evoluzione cosmica dei barioni : dalle survey attuali a Euclide (resp. sc. G. Longo)
  • Interfacce di ossidi: nuove proprietà emergenti, multifunzionalità e dispositivi per l'elettronica e l'energia (OXIDE) (resp. sc. L. Marrucci)
  • Sviluppo di tecnologie per l'ottimizzazione dell'accesso ai dati di LHC, trasferibili ad altri domini scientifici, mediante l'approccio del grid e del cloud computing (resp. sc. L. Merola)
  • Sviluppo di rivelatori di altissima efficienza ed eccellente risoluzione temporale, e delle tecniche sperimentali connesse, per lo studio della fisica del sapore e la ricerca di 'nuova fisica' nei decadimenti ultrarari dei mesoni K neutri mediante il potenziamento dell’apparato NA62 al CERN (resp. sc. F. Ambrosino)
  • Nucleosintesi in stelle di ramo asintotico: un approccio integrato. (resp. sc. G. Imbriani)
  • Fisica Astroparticellare Teorica (resp. sc. G. Miele)

FIRB e SIR

  • Nanostrutture ibride superconduttore-semiconduttore: applicazioni nanoelettroniche, proprietà topologiche, correlazione e disordine. (resp. sc. D. Stornaiuolo)
  • Tecniche fotoniche avanzate per la diagnosi precoce ed efficiente del cancro sia su scala cellulare sia molecolare (resp. sc. G. Rusciano)
  • Caratterizzazione delle proprietà ottiche dell'atmosfera nel vicino UV e sviluppo di modelli previsionali per studi sulla climatologia e per esperimenti sulla fisica dei raggi cosmici di altissima energia da terra e dallo spazio (resp. sc. L. Valore)
  • Roal: RecOnfigurable self-repairing and Adaptive high-speed Links Programma SIR 2014 (resp. sc.  R. Giordano)

PON

  • PON GREEN-Materiali polimerici per la Generazione e il REcupero di ENergia da fonti rinnovabili (resp. sc. A. Andreone)
  • PON ORCHESTRA-ORganization of Cultural HEritage for Smart Tourism and Real-time Accessibility (resp. sc. P. Maddalena)
  • PON MONICA "MONitoraggio Innovativo per le Coste e l’Ambiente marino “ (resp. sc. A. Sasso)

PQ: Programmi Quadro Unione Europea

  • ISWA: Immersion in the Science Worlds through Arts –Seventh Framework Project (resp. sc. E. Balzano)
  • INSTEM-Inquiry Network for Science Technology Engineering Mathematics education -Seventh Framework Project (resp. sc. E. Balzano)
  • GENOVATE: Transforming organisational culture for gender equality in research and innovation -Seventh Framework Project (resp. sc. O. Pisanti)
  • ChReact: Chain Reaction: A Sustainable Approach to Inquiry Based Science Education -Seventh Framework Project (resp. sc. L. Smaldone)
  • FOXIDUET:Functional OXides Interfaces charge Dynamics under Ultrafast Electric Transients -Seventh Framework Project (resp. sc. L. Marrucci)
  • ‘SHale gas Exploration and Exploitation induced Risks — SHEER’ – Horizon 2020- (resp. sc. A. Zollo)
  • Progetto “EPOS Implementation Phase” -Horizon 2020 – (resp. sc. G. Festa)
  • PSR MIDICAST "MIcroonde per la DIsinfesta CAStagne zione delle CAStagne" (resp. sc. R. Massa)
  • POR FESR 2007-2013 Metodologie Innovative per la diagnostica delle proprietà viscoelastiche delle secrezioni mucose in pazienti affetti da FIBROSI CISTICA (resp. sc. A. Sasso)
  • POR FESR 2007-2013  LASPRINT, LASER FOR PRINTING - Sportello dell'Innovazione 2014 – (resp. sc. A. Sasso)
  • POR FESR 2007-2013 QUBO, QUartz Crystal Immobilization - Sportello dell'Innovazione 2014 –(resp. sc. R. Velotta)
  • POR FESR 2007-2013 BIP - BioIndustrial Processes – (resp. sc. R. Velotta)
  • POR FESR 2007-2013 SIMAC, Sistema Innovativo di Monitoraggio Ambientale in Continuo - Sportello dell'Innovazione 2014 – (resp. sc. N. Spinelli)

Altri progetti

  • Progetti Fondi Regione Campania (L.R. 5/2002) - Strutture cristalline quasiperiodiche per cavità acceleratrici – (resp. sc. E. Di Gennaro); Progetto concettuale di una radiografia muonica del Vesuvio – (resp. sc. F. Ambrosino); Effetti delle onde a radiofrequenza UMTS (telefonia cellulare) sulla progenie di cellule umane danneggiate da radiazione ionizzante – (resp. sc. L. Manti); La fisica delle astroparticelle come strumento di investigazione dell'universo e delle interazioni fondamentali. – (resp. sc. O. Pisanti); Identificazione sperimentale di rumori fondamentali di rivelatori interferometrici terrestri di onde gravitazionali: il problema dei sensori ed attuatori a basso rumore – (resp. sc. R. De Rosa); Biosensori piezoelettrici a risposta in tempo reale per applicazioni ambientali e agro-alimentari (Fondazione con il Sud) (resp. sc. R. Velotta); 
  • Progetti in sinergia con altri Enti di Ricerca - Il Dipartimento è coinvolto in molteplici attività di ricerca realizzate in piena sinergia con gli Enti di Ricerca attivi nel campo della Fisica, attività che vedono coinvolti, spesso con responsabilità di coordinamento, membri del Dipartimento. Fra gli Enti che collaborano con il Dipartimento ricordiamo in particolare: Sezione di Napoli dell’ INFN: attività di ricerca in fisica subnucleare , astroparticellare, nucleare, teorica e attività di sviluppo tecnologico correlate; CNR-SPIN: attività di ricerca sperimentale e teorica nel campo della superconduttività, nanostrutture, materiali avanzati e applicazioni; Osservatorio Vesuviano-INGV: ricerca e monitoraggio geofisico e vulcanologico; Osservatorio Astronomico di Capodimonte-INAF: studio del Sole, dei corpi del Sistema Solare, delle stelle, del mezzo interstellare e delle galassie,della cosmologia, sviluppo di tecnologie innovative per osservazioni da terra e misure nello spazio. In particolare il progetto PRIN-INAF 2014, ‘Fornax Cluster Imaging and Spectroscopic Deep Survey: tracing baryonic and dark matter with small stellar systems in the cluster core and beyond’ è stato sviluppato in collaborazione con il Dipartimento (resp. sc. M. Paolillo).
  • National Institute of Health, USA (NIH, USA): "Ricerca sul nucleoma in 4D" (resp. sc. Mario Nicodemi). Anno di partenza e durata: 30/09/2015-31/07/2020

Biblioteche, laboratori e attrezzature

Biblioteca dipartimentale - La Biblioteca “R. Stroffolini” del Dipartimento di Fisica, con un patrimonio librario di circa 26000 monografie e la sottoscrizione alle principali riviste del settore della Fisica fornisce un importantissimo supporto alle esigenze della ricerca e della Didattica e ha quale suo scopo essenziale la gestione, lo sviluppo e la disseminazione del patrimonio bibliografico e documentario, cartaceo e digitale, in particolare inerente alle aree disciplinari del Dipartimento.

Laboratori di ricerca

Il Dipartimento è dotato dei seguenti Laboratori:

  • Fisica Astroparticellare: -Esperimento DarkSide (Ricerca di Materia Oscura)-Esperimento Auger (Studio Raggi Cosmici)-Esperimento KM3NET (Fisica del Neutrino)-Fisica della Radiazione cosmica-Fisica della Gravitazione
  • Fisica Subnucleare: -Esperimenti ATLAS-CMS (Interazioni pp a LHC)-Belle2 (Fisica del Flavour a KEK2)-Esperimento NA62 (Decadimenti rari mesoni K al CERN)-Laboratori Informatici-Esperimento OPERA (Fisica del Neutrino)-Laboratorio scanning emulsioni -Sala controllo remota ATLAS-CMS-Laboratorio Microelettronica
  • Laboratorio comune sezioni Subnucleare-Astroparticellare : “Laboratorio Hangar” (laboratorio di grandi dimensioni dotato di carroponte per costruzione di apparati complessi).
  • Fisica della Materia: Localizzati a Monte S. Angelo: - Ablazione Laser-Biofotonica- Fisica Atomica ed Applicazioni Laser- Laboratorio MODA- Nano-Ottica- Ottica integrata- Ottica dei Materiali- Ottica Non lineare- Semiconduttori Amorfi-Spettroscopia Ottica Non lineare- Spettroscopia Laser e Manipolazione Ottica- Laboratorio STM. Localizzati a Piazzale Tecchio:
    - Alte Frequenze-Alti Campi Magnetici-Caratterizzazione Magnetica e Strutturale di Materiali Innovativi- Deposizione- Diffrazione X- Materiali Magnetici Innovativi e Applicazioni della Magnetoelasticità- Fotolitografia- Funzionalizzazione Substrati-Misure elettriche-Ottica Applicata. Altre localizzazioni: - Laboratorio per la misura delle polveri sottili (Cesma, S. Giovanni a Teduccio).
  • Fisica Nucleare: -Archeometria-Astrofisica Nucleare-EDEN (array per raggi gamma e per rivelazione di neutroni )-Biofisica : (preparativo- cellule -integrazione immagini- microscopia-Raggi X) –EXOTIC (fisica dei sistemi non equilibrati) -Radioattività (spettrometria alfa, spettroscopia gamma ad alta risoluzione ) -Fisica Medica - Tomografia Computerizzata a Raggi X
  • Fisica dell'Universo: Astrofisica-Sismologia sperimentale e computazionale-Fisica Ambientale
  • Fisica Teorica: -Didattica della fisica-Progettazione di esperienze in didattica della fisica; -Didattica Acustica e Elettronica-(DidAcel); -"Sistemi Complessi" (sistemi per l'acquisizione e il controllo automatico di dati sperimentali).

Grandi Attrezzature

  • Data Center RECAS - Centro di calcolo scientifico ad alte prestazioni, con 14 armadi rack, nodi di calcolo per un totale di 2.500 core, storage per un totale di 2 Pbyte, software di tipo Grid / cloud computing
  • Stazione di scansione automatica ad alte prestazioni - E' composta di 6 microscopi completamente automatici equipaggiati con telecamere di alta risoluzione (da 1 a 4
    Mpixel) e alto frame rate (300-400 frame/s), con sistema di movimentazione
    meccanica di alta risoluzione che consente il posizionamento sul piano
    orizzontale con precisione inferiore al micron.
  • Laboratorio criogenico - Il laboratorio è collegato tramite due linee criogeniche indipendenti a due tank esterni da 3000 litri, rispettivamente per azoto e argon. L’impianto è corredato da due purificatori per argon liquido, un sistema di ricircolo gassoso con cartucce oxysorb e una pompa criogenica con filtro TRIGON per la purificazione dell’argon in fase liquida, entrambi equipaggiati con i sistemi ancillari necessari per il vuoto spinto e per la sicurezza.
  • Interferometro con sistema di isolamento sismico - Interferometro di tipo Michelson con elementi ottici sospesi a sistemi di attenuazione sismica multistadio e operanti in condizioni di alto vuoto.
  • Farm di calcolo dedicata ad esperimenti di Fisica dei Raggi Cosmici e test del Modello Standard - Computer Farm su GRID: 120 core + 130 TB spazio disco in locale: 100 core + 80 TB spazio disco
  • Telescopio "Ruggero De Ritis" - Telescopio del gruppo di Fisica dell'Universo destinato ad attività didattiche e di ricerca condotte presso il Laboratorio di Astrofisica.
  • Sistema laser amplificato a Ti:zaffiro con generatore parametrico per spettroscopia ottica non linea - Sorgente laser amplificata al femtosecondo modello LEGEND-ELITE della Coherent, con emissione di impulsi di 35 fs di durata, 4 mJ di energia ad 1 kHz di cadenza di ripetizione (o 4 W di potenza media per cadenze regolabili fino a 10 kHz), lunghezza d’onda centrale 800 nm, dotata di un amplificatore ottico parametrico TOPAS (Coherent) che emette nell'intervallo 1150-2600 nm. Utilizzata principalmente per spettroscopie ottiche non lineari, spettroscopia THz e ablazione laser.
  • Sorgente laser custom tipo PHAROS e amplificatore ottico parametrico tipo ORPHEUS - Sorgente laser compatta al femtosecondo nel vicino IR dotata di 2 stadi generatori di armoniche (515 nm, 343 nm, 257 nm) e un amplificatore ottico parametrico che emette nell'intervallo 220-2000 nm.
  • Magnetometro a Campione Vibrante (VSM) Oxford Instruments 9T Maglab - Esso è adatto per realizzare misure in un campo magnetico applicato fino a 9 Tesla e in un range di temperatura da 4 K a temperatura ambiente. Altre attrezzature integrate sono: 1) Fornace per effettuare misure magnetiche da 300K a 1000K; 2) Suscettometro AC con una gamma di frequenza 1Hz-1kHz; 3) Inserto per la caratterizzazione delle proprietà di trasporto e di effetto Hall.
  • Microscopia a Forza Atomica (AFM) Veeco Nanoscope IIIa - Esso è adatto per determinare la topografia superficiale del campione con risoluzione subnanometrica. Le modalità di funzionamento supportate sono in modo statico (Contatto) e dinamico (Tapping Mode). L'AFM è dotato di elettronica per effettuare microscopia a forza magnetica (MFM), che, utilizzando punte ferromagnetiche, è in grado di rivelare le strutture dei domini magnetici
  • Magnete superconduttore Cryogen Free (Cryogenic Ltd.) - Le caratteristiche tecniche sono: 1. Campo magnetico massimo: 10T; 2.Diametro della cavità di misura a temperatura ambiente: 150mm; 3.Omogeneità del campo magnetico: <0,2%, su di un Diametro Volume Sensibile DSV di 10 mm; 4.Tempo necessario per raggiungere il massimo campo (10T): <18min. Un inserto a temperatura variabile è presente, con le seguenti caratteristiche tecniche: 1.Temperatura minima di funzionamento: 2K
  • Lidar multiparametrico - Apparato per lo studio del particolato atmosferico, caratterizzazione dei fenomenti di trasportco gli effetti climatologici. Costituisce uno dei nodi della rete europea EARLINET ( European AeRosol LIdar NETwork), Acronimo: MALIA - Multiwevelength Aerosol Lidar Apparatus)
  • TOFMS - Apparato per lo studio del particolato prodotto nei sistemi di combustione.
  • Sistema micro-Raman multi-wavelength
  • Sistema di deposizione per ablazione laser con impulsi ultracorti - Il sistema si compone di una sorgente laser Nd:YAG con generatori di armoniche che fornisce impulsi di ~ 1 ps a 1057 nm, 300 fs a 527 nm e 263 nm, una camera da vuoto con accessori e una telecamera ICCD per misure di imaging ad alta risoluzione temporale (2 ns).
  • MODA (Modular facility for Oxide Deposition and Analysis) - Sistema modulare per la fabbricazione (per PLD) e la caratterizzazione (tramite AFM, STM, LEED, XPS) di film sottili di materiali ossidi.
  • Sistema di deposizione di film sottili tramite tecnica sputtering - Sistema costituito da camere da vuoto per la fabbricazione di film sottili e per la realizzazione di contatti sugli in geometrie differenti.
  • ISNet - Irpinia Seismic Network - Rete sismica ISNet gestita dall'unità di Sismologia (Gruppo di Fisica dell'Universo) del Dipartimento di Fisica - Federico II nata come rete sismica prototipale del Centro di Competenza AMRA, oggi società consortile AMRA scarl. (www.isnet.fisica.unina.it) e prodotti associati (bollettino sismico, sistema di Early Warning, dati in continuo, in tempo reale)
  • Apparato per microtomografia computerizzata a raggi X - Scanner per Computer Tomography con tubo a Raggi X a microfuoco (5 micrometri)40-150 kV, 0,5 mA; rivelatore flat panel per radiografia digitale CMOS con pixel di 50 micrometri di lato; ricostruzione tomografica FBP e iterativa. L'apparato è stato ideato per scansioni cone-beam della mammella per la diagnosi del tumore al seno.
  • Laboratorio Acceleratore - Il laboratorio è in grado di fornire fasci di ioni positivi accelerati. Le sorgenti di ioni a disposizione sono una srogente a radiofrequenza ed una sorgente sputtering. La macchina acceleratrice è un Tandem TTT3 da 3.0 MV di tensione terminale. La stabilità della tensione di terminale è dell'ordine di 1keV. Il magnete di analisi fornisce una risoluzione in energia dell'ordine di 1 per mille. Sono a disposizione diversi punti di misura.

Terza missione

Le attività di terza missione del Dipartimento sono rivolte sia a soggetti pubblici e privati presenti nel contesto socioeconomico che alla platea delle scuole del territorio campano. Nel settore del trasferimento tecnologico il Dipartimento partecipa a consorzi (AMRA, STRESS, Campania Bioscience, Napoli Attiva), attività di Spin-Off (Advanced Lidar Applications S.r.l.) e svolge attività di conto terzi (ricerca commissionata  da soggetti privati e pubblici). La tutela della proprietà intellettuale è presente con brevetti sia nazionali che internazionali. L’attività di formazione continua è oggetto di numerose importanti iniziative, sia istituzionali che individuali.
Una rilevante parte delle attività di terza missione del Dipartimento riguarda lo studio delle questioni collegate al “gender gap” nella scienza e l'elaborazione di strategie per il suo superamento, anche nel contesto di Progetti Europei (GENOVATE).

Consorzi e associazioni per la terza missione: AMRA Analisi e Monitoraggio del Rischio Ambientale S.c.ar.l.; Sviluppo Tecnologie e Ricerca per l’Edilizia Sismicamente Sicura ed Ecosostenibile - STRESS S.c.ar.l.; Distretto Tecnologico Campania Bioscience S.c.a.r.l.; Napoli Attiva S.c.ar.l

Brevetti

  • COMBINED ION IRRADIATION AND RADIOGRAPHY DEVICE - 2013083333 - WO - 2013 - DURANTE Marco
  • CONVERTITORE DI MOMENTO ORBITALE IN MOMENTO DI SPIN PER LA POLARIZZAZIONE DI FASCI DI PARTICELLE - CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE - TO20111161 - IT - 2013 - MARRUCCI Lorenzo ; SANTAMATO Enrico
  • SISTEMA DI COMANDO ROTAZIONALE A CONTATTO RIPOSIZIONABILE. - BUONO MARIO; SECONDA UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI NAPOLI - NA20110031 - IT - 2013 - SPINELLI Nicola

Spin-off

  • Advanced Lidar Applications S.r.l.
  • RISS S.r.l. (Real-time Innovative Solutions for Seismology)

Attività di formazione continua

Il coinvolgimento del pubblico, inteso sia come privato cittadino, sia come potenziale studente, sia come soggetto interessato a processi di formazione continua , è oggetto di numerosissime iniziative sia istituzionali (es. progetti ISWA, INSTEM, ChReact), sia svolte su base individuale. Tali iniziative includono (ma non si limitano a ) interventi a forum pubblici e/o trasmissioni televisive, partecipazioni individuali o di gruppo a eventi e mostre nel territorio (es. la mostra-evento Futuro Remoto), coinvolgimento di studenti delle scuole superiori con seminari di orientamento sia nelle scuole di origine che presso la sede del Dipartimento (es. Progetto Lauree Scientifiche), progetti di sensibilizzazione ambientale  (es. Progetto Radon). La formazione continua è sostenuta anche dall'attiva partecipazione dei docenti alla stesura dei MOOC del sito “Federica” dell'Ateneo, nonché ad altre iniziative di didattica open online, come il PAILE (Practical Astroinformatics Learning Environment) sviluppato in collaborazione con il California Institute of Technology.

Numero totale di corsi erogati: 6; Numero totale di ore di didattica assistita complessivamente erogate: 408; Numero totale di partecipanti : 152; Numero di docenti coinvolti complessivamente : 13; Numero di docenti esterni all'ateneo: 3; Numero di enti no-profit coinvolti come utilizzatori dei programmi: 1; Introiti complessivi del programma (importo della convenzione, eventuali quote di iscrizione, altre entrate): 37.000; Numero di tirocini o stage attivati: 10