Dottorato di ricerca in Fisica

Il dottorato di ricerca è il più alto grado di istruzione previsto nell'ordinamento accademico italiano. Obiettivo del dottorato di ricerca è fornire le competenze necessarie per esercitare attività di ricerca di alta qualificazione scientifica in ambito sia pubblico che privato. Al termine dei corsi di Dottorato, l’Università rilascia il titolo di dottore di ricerca.

Descrizione

Il corso di dottorato in Fisica presso UNIBA si rivolge a laureati di secondo livello interessati ad acquisire e sviluppare conoscenze e metodologie di studio e analisi nelle scienze fisiche, con ultimo traguardo quello di realizzare in modo autonomo un progetto di ricerca. Il progetto deve avere caratteristiche di alta originalità nel contesto della ricerca di fisica di base o applicata con rilevanza dimostrabile nell'ambito della produzione scientifica internazionale.
E' prevista la partecipazione al dottorato di studenti laureati in università non italiane. L'attività formativa prevede attività didattiche disciplinari, di carattere generale e specialistico più specificatamente legate al tema di ricerca del progetto di tesi individuato dal dottorando, accompagnate da altre attività didattiche di natura interdisciplinare e transdisciplinare. La scelta del supervisore è accompagnata dall'inserimento delle attività del dottorando in quelle di un gruppo di ricerca che contribuisce alla formazione del dottorando con attività seminariali e di laboratorio. La rilevanza in contesto internazionale del progetto di ricerca scelto dal dottorando è sostenuta dalla possibilità fortemente raccomandata di trascorrere un periodo di ricerca all'estero, presso laboratori di importanti istituzioni accademiche o di ricerca internazionali, su temi di studio legati al progetto di tesi.
La presenza di laboratori con strumentazione appropriata per le diverse attività possibili nel dottorato e di un centro di calcolo avanzato presso il Dipartimento di Fisica fungono da importante ed ulteriore supporto alla realizzazione del progetto.

Obiettivi del Corso

Il Corso di Dottorato di Ricerca in Fisica dell'Università degli Studi di Bari Aldo Moro si propone di:
a) formare ricercatori e ricercatrici con competenze adeguate per svolgere attività di ricerca di alta qualificazione, in modo autonomo ed originale, presso istituzioni e soggetti pubblici e privati. I dottori di ricerca dovranno essere in grado di operare proficuamente nelle Università e nei Centri di Ricerca nazionali ed internazionali e di promuovere validamente l'innovazione e la ricerca anche nel mondo dell’industria e dell’impresa;
b) promuovere mediante l'attività di studio e ricerca degli iscritti al corso di dottorato l’avanzamento e l’approfondimento delle conoscenze nei diversi campi della Fisica e nelle scienze ad essa collegate, mediante la realizzazione di progetti che abbiano caratteri di alta originalità e spiccata rilevanza scientifica riconosciuta a livello internazionale;
c) contribuire allo sviluppo ed al perfezionamento di tecniche strumentali, di metodi di analisi e gestionali per applicazioni in settori e discipline differenti, anche nell'ambito di ricerche interdisciplinari (Biologia, Medicina, Ambiente, Beni culturali, Economia, Data Science, Meccatronica);
d) formare figure professionali altamente qualificate nella conoscenza della fisica e nella capacità di applicare le sue metodologie in contesti di alta formazione e insegnamento.

Curricula del corso di Dottorato

Curriculum Descrizione
 FISICA NUCLEARE, SUBNUCLEARE E ASTROPARTICELLARE   Il curriculum di Fisica Nucleare, Subnucleare e astroparticellare ha l'obiettivo di formare nuovi ricercatori su progetti legati alle seguenti domande fondamentali della scienza odierna: i) studio dei costituenti fondamentali della materia e delle leggi che li governano, analisi delle questioni irrisolte del Modello Standard e ricerca di segnali con i grandi apparati sperimentali CMS, ALICE e LHCb al Large Hadron Collider del CERN e ai futuri collisionatori ii) studio della natura dei neutrini con T2K e delle sorgenti astrofisiche con Km3net, studio dei raggi cosmici, e dell'evoluzione del nostro universo mediante sorgenti gamma di alta energia con gli esperimenti Fermi, Dampe e CTA ii) studio delle reazioni di fusione nella nucleosintesi a temperatura astrofisica all'esperimento Luna.
Particolare enfasi è posta sulla padronanza delle tecnologie più moderne nel campo dei rivelatori, dell'elettronica, dei sistemi di acquisizione, simulazione e analisi dei dati mediante l'uso di tecniche di analisi multivariata e machine learning e l'uso di strumenti di calcolo avanzato.
I dottorandi, inseriti in un ambiente di grandi collaborazioni internazionali, avranno l'opportunità di studiare alla frontiera della comprensione trascorrendo lunghi periodi al CERN o in altri laboratori, partecipando a scuole e conferenze internazionali.
  
FISICA DELLA MATERIA CONDENSATA, FOTONICA E TECNOLOGIE QUANTISTICHE  Le attività formative relative al curriculum di Fisica della Materia Condensata, Fotonica e Tecnologie Quantistiche vertono su quattro linee di ricerca principali, così riassumibili:
1) Studio e sviluppo di nuove modalità di imaging e rilevamento quantistico che sfruttano le correlazioni quantistiche della luce per superare i limiti intrinseci degli attuali dispositivi.
2)Microlavorazione laser e laser di potenza. La ricerca si concentra sullo studio dell'interazione luce-materia a scale temporali estremamente brevi e sulla fabbricazione di dispositivi microfluidici e di superfici con proprietà tribologiche avanzate.
3) Sviluppo di sensori di gas basati sulla tecnica della spettroscopia fotoacustica potenziata al quarzo (QEPAS) e di fotorivelatori a diapason di quarzo, in particolare nell'ambito del laboratorio pubblico-privato PolySense in collaborazione con THORLABS.
4) Interfacce nanostrutturate per lo sviluppo di dispositivi elettronici e fotonici innovativi: realizzazione e studio di superfici funzionalizzate per biosensori a transistor al limite fisico di rivelazione (singola molecola) e modulatori di radiazione THz basati su grafene e gate elettrolitici.
Il progetto formativo prevede a) attivita' didattiche sui temi indicati, b) la partecipazione degli studenti a scuole di dottorato internazionali su temi inerenti alla loro attività' di ricerca, c) convenzioni con Università ed enti di ricerca internazionali che consentano agli studenti di passare periodi estesi all'estero per sviluppare argomenti legati al loro progetto di ricerca.
  
FISICA APPLICATA Il curriculum di Fisica Applicata del Dottorato di Ricerca mira a formare ricercatrici e ricercatori che si impadroniscano delle più innovative metodologie fisiche, computazionali e strumentali, per l’analisi fisica dei sistemi complessi, e che siano in grado di cooperare con gruppi interdisciplinari su tematiche biologiche, mediche, economiche e sociali. Alcune delle linee di ricerca più attive riguardano (i) diagnostica medica da imaging con approccio “big data” in ambiente di calcolo distribuito grid, (ii) inferenza ed analisi della connettività cerebrale con reti complesse, (iii) sviluppo di metodologie per l’analisi di sistemi socio-economici, (iv) design, implementazione e caratterizzazione di film sottili e nanomateriali, (v) attività di ricerca in remote sensing per l’osservazione della Terra da satellite, in collaborazione con agenzie spaziali nazionali ed internazionali. Tutte queste attività sono inquadrate all’interno di collaborazioni internazionali dei gruppi di ricerca del Dipartimento di Fisica.  
FISICA TEORICA   Il Curriculum di Fisica Teorica si propone di formare ricercatori e ricercatrici
con competenze adeguate per svolgere attività di ricerca di alta qualificazione,
nel contesto della fisica teorica. Il progetto formativo ha come obiettivo quello di trasferire conoscenze e metodologie avanzate sia analitiche sia computazionali numeriche per temi di studio legati alla fisica e alla computazione quantistica, alla fisica e astrofisica delle alte energie, alla cosmologia, ai sistemi fisici complessi nell'ambito della meccanica statistica e delle varie applicazioni multidisciplinari, ad esempio in biologia. Tali obiettivi vengono raggiunti attraverso a) attività didattiche sui temi indicati, di carattere sia generale sia specialistico, b) partecipazione degli studenti a scuole di dottorato internazionali su temi inerenti alle loro attività di ricerca, c) convenzioni con Università ed enti di ricerca internazionali che consentano agli studenti di passare periodi estesi all'estero per sviluppare argomenti legati al loro progetto di ricerca.