dottorato in molecular sciences for earth and space

Il dottorato, attivato congiuntamente con la Scuola Normale Superiore, si propone di fornire gli strumenti critici per comprendere i diversi aspetti delle Scienze Molecolari applicate allo studio della Terra e dello Spazio con particolare riferimento ai cambiamenti climatici e ai processi che sono alla base dell’origine e dell’evoluzione della vita.

Temi di particolare rilievo sono: l’interazione con la radiazione elettromagnetica e le informazioni da essa ricavabili relativamente sia all’atmosfera terrestre che allo spazio, la formazione di molecole nell’universo e la loro evoluzione verso sistemi complessi, ma anche la loro trasformazione e distruzione, la reattività chimica dell’atmosfera terrestre in relazione all’inquinamento. Le molecole, essendo onnipresenti nell’universo e nelle atmosfere planetarie (Terra compresa), sono il mezzo ideale per il suo studio.

I temi di riferimento del dottorato comprendono pertanto:

– studi di laboratorio, sia sperimentali che teorici, che vanno dalla sintesi organica all’indagine spettroscopica, alla reattività chimica, alla fotochimica, applicati anche allo studio dei processi di non-equilibrio;

– osservazioni astronomiche e studi di supporto ad esse che vanno dall’identificazione di molecole nel mezzo interstellare alla caratterizzazione delle atmosfere planetarie;

– osservazioni atmosferiche e studi di supporto ad esse che vanno dall’identificazione degli inquinanti e alla loro quantificazione;

– modellizzazione astronomica/astrochimica che spazia dalla derivazione dell’abbondanza delle specie chimiche nei diversi ambienti astrofisici alla deduzione delle proprietà fisiche degli stessi;

– modellizzazione della chimica della troposfera e della stratosfera terrestre.

In coerenza con tali premesse, il corso di dottorato offre un percorso formativo basato sui fondamenti metodologici delle scienze molecolari e si propone le seguenti finalità:

– ospitare e promuovere progetti di ricerca di alto contenuto innovativo adottando strategie multidisciplinari applicate all’astrochimica, all’astrobiologia e alla chimica atmosferica;

– accogliere studiosi italiani e stranieri, sia junior che senior, con l’intento di favorire le varie forme di collaborazione e la costituzione di masse critiche di ricercatori;

– acquisire e gestire strumentazioni avanzate nei settori del calcolo ad alte prestazioni e della spettroscopia;

– organizzare manifestazioni scientifiche e attività formative nazionali e internazionali anche con il coinvolgimento di soggetti istituzionali, tecnici e industriali;

– acquisire incarichi di ricerca nazionali e internazionali, pubblici e privati;

– promuovere accordi e convenzioni con centri o istituti di ricerca e sviluppo e con enti, aziende e industrie, pubblici o privati, sia italiani che stranieri, operanti nei settori di interesse.

Borse di studio: ogni anno la SSM mette a concorso, per questo dottorato, 5 borse di studio da 19.000€ ciascuna più altre 2 dello stesso importo finanziate dalla Scuola Normale Superiore. Borse addizionali possono essere aggiunte in base ad accordi bilaterali con altre istituzioni accademiche e di ricerca.

Ogni borsa è integrata da ulteriori fondi per attività di ricerca in Italia e all’estero.

Ammissione

L’ammissione al corso di dottorato avviene mediante concorso per titoli, lettere di presentazione, progetto di ricerca e colloquio. Possono partecipare al concorso coloro che sono in possesso di laurea magistrale, oppure di titolo equipollente conseguito in Italia o all’estero.

La selezione avviene attraverso la valutazione dei titoli presentati e del programma di ricerca proposto dal candidato, nonché di un colloquio in lingua inglese. Sarà pubblicata una “short list” degli ammessi all’esame orale. Il numero di posti messi a concorso è stabilito ogni anno dagli organi competenti della SSM ed indicato nel relativo bando.

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L’attività formativa si sviluppa in quattro anni di corso al fine di permettere un contatto continuo tra personale docente e dottorandi. L’attività didattica è maggiormente concentrata nel primo anno di corso, mentre, nei tre anni successivi, i dottorandi sono impegnati a condurre la ricerca e a dare periodicamente conto del suo stato di avanzamento, sia in colloqui individuali che in periodici incontri seminariali.

L’attività didattica del primo anno è strutturata sulla base di corsi obbligatori con verifica finale (corsi “pillar”) per un totale di 24 CFU (un CFU, credito formativo universitario, consiste di 6 ore di didattica frontale + 18 ore di studio individuale o, alternativamente, di 24 ore di studio, lavoro di ricerca, attività seminariale). Tali corsi, di carattere generale, sono intesi a sviluppare linguaggi e competenze comuni tra allievi provenienti, in genere, da percorsi di studio diversi. Essi devono essere scelti nella successiva tabella dell’offerta didattica. A tali corsi, possono affiancarsi corsi monografici (almeno per 6 CFU) che sono indicati via via dal Collegio Docenti. Alcuni di essi sono indicati nella tabella di sotto.  La formazione può essere completata con corsi mutuati con gli altri corsi di dottorato della SSM, con corsi tenuti in UniNA, alla SNS e in altre sedi italiane e estere, con scuole specifiche di dottorato, con partecipazione a congressi nazionali e internazionali o workshop, previa approvazione del Coordinatore e/o del Collegio Docenti. Il carico didattico totale, per ogni allievo, deve essere di 240 CFU da conseguire nei quattro anni del dottorato.

Sono previste anche attività seminariali durante le quali gli allievi possono discutere aspetti specifici del lavoro dottorale, di lezioni tenute su invito da docenti esterni al collegio e di attività di formazione scientifica e di gestione e valorizzazione dei risultati della ricerca.

Il passaggio dal primo al secondo anno è deciso sulla base della presentazione di un articolato progetto di ricerca comprensivo di un piano di lavoro triennale discusso in un colloquio a cui parteciperanno, per ogni dottorando, almeno tre membri del Collegio, che possono chiedere al dottorando, oltre alla discussione del progetto stesso e degli articoli scientifici  da lei/lui eventualmente sottoposti o pubblicati, anche una discussione sui corsi seminariali seguiti, e il modo con cui intende sviluppare le sue ricerche future.

Il passaggio dal secondo al terzo anno avviene sulla base della discussione e dell’approvazione di uno schema indicativo, ma dettagliato, della tesi, che il dottorando si propone di elaborare, e della discussione degli articoli sottoposti o pubblicati.

Il passaggio dal terzo al quarto anno avviene sulla base della presentazione e della discussione, e quindi della approvazione da parte del tutor, della tesi che deve essere perfezionata e ultimata durante il quarto anno.

L’attività didattica del primo anno è ripartita su due trimestri: novembre-gennaio e marzo-maggio.

In particolare, l’attività didattica e formativa (per complessivi 80 CFU + 160 CFU per la tesi) deve avere carattere avanzato.  La partecipazione a seminari, workshop e gruppi di ricerca sarà ampiamente favorita e incentivata. L’attività formativa è organizzata, nello specifico, come segue:

I anno: didattica obbligatoria per 6 corsi “pillar” di 4 crediti ciascuno (24 CFU) e 6 monografici di 2 crediti ciascuno (12 CFU).  Partecipazione attiva a conferenze e seminari organizzati dal dottorato o da altre istituzioni universitarie e di ricerca (10 CFU), preparazione del progetto di ricerca articolato per il passaggio al 2° anno di corso (14 CFU) – Tot. 60 crediti.

II anno: partecipazione attiva a conferenze e workshop organizzati dalla Scuola o da altre istituzioni universitarie e di ricerca (6 CFU); 2 giornate di presentazione dello stato di avanzamento della ricerca alla presenza dei tutor e del collegio, mini-workshop del dottorato (6 CFU) – lavoro di ricerca di preparazione alla tesi (48 CFU) Tot. 60 crediti.

III anno: Seminari di presentazione della ricerca in corso alla presenza dei tutor e del collegio e partecipazione attiva a conferenze e workshop (6 CFU); lavoro di ricerca alla tesi (48 CFU) –Tot. 60 crediti;

IV anno: completamento e stesura della tesi (60 CFU).

 

Le tematiche di ricerca e di insegnamento sono le seguenti:

  • spettroscopia molecolare
  • spettroscopia computazionale
  • chimica computazionale applicata alla reattività chimica
  • modellistica atmo-/astrochimica
  • sistemi chimico-fisici per la modellistica sperimentale atmo-/astrochimica
  • chimica organica dei processi prebiotici
  • sintesi e trasformazioni di sistemi organici complessi in condizioni estreme
  • chimica bioorganica in sistemi e condizioni estreme
  • fotochimica organica e evoluzione degli stati eccitati
  • modellizzazione di processi pre-biotici fotoindotti e del loro comportamento dinamico fuori equilibrio
  • modellizzazione della reattività ultraveloce e di tecniche di spettroscopia transiente interconnesse (femtochimica)
  • chimica e fisica delle superfici e delle interfacce
  • astrobiologia

Saranno inoltre previsti corsi ad hoc per colmare eventuali lacune degli studenti, quali ad esempio:

  • chimica organica (per fisici, astronomi e geologi)
  • astronomia (per chimici, fisici, geologi ed ingegneri)
  • fotochimica e fotofisica
  • elementi di modellistica computazionale
  • elementi di meccanica quantistica

 

Astrochimica ed astrofisica molecolare (Astrochemistry and molecular astrophysics)

Il corso ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze di base e avanzate dell’astrochimica, includendo la descrizione teorica e dell’applicazione di tecniche sperimentali e computazionali di avanguardia utilizzate in questa disciplina. Il Dottorando al termine del corso avrà acquisito oltre che tali conoscenze il senso critico necessario per la comprensione e l’organizzazione di un’attività di ricerca in astrochimica.

 

Chimica sperimentale e teorica per la sostenibilità (Experimental and theoretical chemistry for sustainability)

Il corso ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze di base e di avanguardia della chimica sperimentale e teorica moderna messe al servizio delle problematiche della sostenibilità nella società odierna. Il corso consiste di due moduli: il primo ricopre le tecniche di sintesi e caratterizzazione di molecole di interesse ambientale ed industriale; il secondo riguarda la teoria e le metodologie computazionali utili per lo studio della catalisi ecosostenibile e in generale della reattività chimica e fotochimica. Il Dottorando al termine del corso avrà acquisito oltre che tali conoscenze il senso critico necessario per la comprensione e l’organizzazione di un’attività di ricerca tesa alla sintesi o alla caratterizzazione, sia sperimentale che teorica, di sistemi molecolari e materiali in modo sostenibile.

 

Chimica Fisica biologica (Biological chemical-physics)

Il corso ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze di base e avanzate della chimica fisica biologica, includendo una particolare attenzione alla chimica e alla biologia della terra primordiale. Tale corso copre contenuti sia sperimentali che computazionali, includendo la descrizione delle basi teoriche e dell’applicazione di tecniche sperimentali e la teoria di tecniche computazionali utili in biologia e biochimica. Il Dottorando al termine del corso avrà acquisito oltre che tali conoscenze il senso critico necessario per la comprensione e l’organizzazione di un’attività di ricerca in chimica-fisica biologica.

 

La SSM organizza attività formative trasversali, comuni a tutti i corsi di dottorato, sulla gestione della ricerca e sui principali sistemi di ricerca nazionali e internazionali, anche in relazione alle modalità di reperimento dei finanziamenti. Saranno organizzati inoltre incontri sulla stesura di progetti di ricerca con vincitori di ERC, FIRB e Fellowship all’estero.

Tali attività vengono gestite insieme agli altri programmi di dottorati della SSM o si appoggiano su attività già previste in UniNA.

Sono disponibili, presso la Federico II, corsi di lingua italiana per stranieri e corsi di inglese, tedesco, spagnolo e francese.

L’attività di ricerca viene svolta da ciascun dottorando sotto la supervisione di un direttore di tesi scelto tra i membri del Collegio. Al direttore di tesi designato dal collegio è possibile affiancare un secondo direttore di tesi scelto sia all’interno che all’esterno del collegio eventualmente anche attivando l’istituto della co-tutela su convenzione.

Il passaggio dal primo al secondo anno è deciso sulla base della presentazione di un articolato progetto di ricerca comprensivo di uno stato dell’arte e di un piano di lavoro triennale discusso in un colloquio cui parteciperanno per ogni dottorando almeno tre membri del collegio, che potranno chiedere ai dottorandi, oltre alla discussione del progetto stesso e dei paper da loro preparati per i corsi seminariali seguiti, anche la lettura di una bibliografia rilevante per le loro ricerche future.

Il passaggio dal secondo al terzo anno avverrà sulla base della discussione e dell’approvazione di uno schema indicativo ma dettagliato della tesi che il dottorando si propone di stendere e di un capitolo.

Il passaggio dal terzo al quarto anno avverrà sulla base della presentazione e della discussione, e quindi della approvazione da parte del direttore della tesi, di un ulteriore capitolo di questa e di un indice dettagliato.

Contenuto della fisarmonica

Per tutta la durata del corso di dottorato saranno organizzati seminari nell’ambito del progetto Scuola Superiore Meridionale. Tali seminari sono organizzati in serie con scadenza settimanale e sono svolti su invito da docenti e ricercatori di fama internazionali di Accademie e Enti di Ricerca nazionali e internazionali. Lo scopo dei cicli di seminari è di approfondire le materie fondamentali del corso di dottorato (astrochimica, chimica dell’atmosfera e dell’ambiente, chimica fisica biologica, fotochimica) e promuovere le connessioni e l’interdisciplinarietà con altre Aree della Scuola (astrofisica, astrobiologia, scienze della vita). Gli studenti hanno altresì la possibilità di seguire i seminari ospitati nei vari Dipartimenti della Federico II e della Scuola Normale Superiore. Gran parte dei seminari si svolgerà in modalità mista (in presenza e telematica).

Il dottorato di ricerca in “MOlecular Sciences for Earth and Space” nasce come un dottorato innovativo a caratterizzazione internazionale e interdisciplinare con l’obiettivo di attrarre gli studenti migliori e di coinvolgere costantemente nell’attività didattica i maggiori esperti internazionali sulle tematiche del dottorato, in aggiunta agli studiosi operanti in sedi universitarie straniere facenti parte del Collegio. Pagina web, bandi e materiali di supporto sono in lingua italiana e inglese.

E’ obbligatorio, per ogni dottorando, trascorrere almeno sei mesi presso istituzioni universitarie e di ricerca straniere. Le lingue del dottorato sono l’italiano e l’inglese, corsi e seminari possono essere tenuti in entrambe le lingue.

ll dottorato prevede e favorisce un’ampia mobilità di docenti e studenti, stimolata anche dai legami scientifici dei membri del collegio con varie prestigiose istituzioni internazionali e straniere. Tra queste indichiamo in particolare:

Physical and Theoretical Chemical Laboratory, University of Oxford, Oxford, UK

King’s College London, UK

Astronomy Department, UCL, UK

Gottfried Wilhelm Leibniz Universitat Hannover, Germany

Université Gustav Eiffel, France

Université de Rennes 1, France

Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Germany

Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Germany

Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr, Germany

ELTE Eötvös Lorànd University, Budapest, Hungary

Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands

Universidad de Valladolid, Spain

Chongqing University, Chongqing, China

University of Washington, Seattle, USA

La SSM organizza attività trasversali per i corsi di dottorato sui principali sistemi informatici, anche di carattere specialistico. Inoltre, le competenze informatiche sono oggetto di attenzione nei corsi e nei seminari dedicati alle fonti e alla metodologia (si tengono seminari, presso il Sistema Bibliotecario di Ateneo, per formare i dottorandi all’uso critico delle risorse digitali e seminari per familiarizzare gli studenti con strumenti come i reference manager e i fogli di calcolo, ecc.). Verranno tenuti da parte di diversi docenti corsi ed esercitazioni dedicati all’uso dei principali programmi di chimica quantistica. La SSM si doterà di un Centro di Calcolo.

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prof. Vincenzo Barone
Scuola Normale Superiore

Vincenzo Barone
Scuola Normale Superiore

Paola Manini
Università di Napoli Federico II

Concetta Giancola
Università di Napoli Federico II

Nadia Rega
Università di Napoli Federico II

Alessio Petrone
Università di Napoli Federico II

Marco Trifuoggi
Università di Napoli Federico II

Giovanni Talarico
Università di Napoli Federico II

Ana Belen Munoz Garcia
Università di Napoli Federico II

Cristina De Castro
Università di Napoli Federico II

Cristina Puzzarini
Università di Bologna

Claudio De Rosa
Università di Napoli Federico II

Carlo Adamo
Chimie Paris Tech, Francia

Malgorzata Biczysko
University of Shanghai, Cina

Paola Caselli
Max Planck, Garching, Germania

Josè Cernicharo
ICMM-CSIC, Madrid, Spagna

Joseph Francisco
University of Pennsylvania, USA

Contenuto della fisarmonica

Durata del Corso: 4 anni
Borse di studio: ogni anno la SSM mette a concorso 7 borse di studio da € 19,000 ciascuna.

Ogni borsa è integrata da ulteriori fondi per attività di ricerca in Italia e all’estero.

 

moses@unina.it

SSM - Scuola Superiore Meridionale