Programma di dottorato Chimica

Attività di ricerca

L'argomento del dottorato di ricerca può essere definito come lo sviluppo, la convalida e l'applicazione di strategie computazionali integrate che consentono il confronto tra risultati teorici e dati sperimentali. Su queste basi, il corso di dottorato in Metodi e modelli per le scienze molecolari ha l'obiettivo di formare giovani scienziati che possano svolgere ricerche competitive in diversi campi delle scienze molecolari utilizzando varie tecniche di simulazione che vanno dai metodi multiscala alla realtà virtuale e aumentata. Il dottorato di ricerca prepara ricercatori di alto livello, che abitualmente fanno ricerca in istituzioni prestigiose, in Italia e all'estero.
Il corso di dottorato si basa sulla ricerca svolta presso il DreamsLab Center, anche in collaborazione con il laboratorio NEST, il laboratorio di biologia, il gruppo di cosmologia e il laboratorio SAET (storia, archeologia, epigrafia, tradizione dell'antico). L’alta formazione può essere portata avanti in:

• Astrochimica e astrofisica molecolare.
• Chimica farmaceutica computazionale.
• Spettroscopia computazionale.
• Materiali e dispositivi a basso impatto ambientale e relativi a fonti energetiche rinnovabili.
• Metodi e modelli per il patrimonio culturale.
• Progettazione razionale e caratterizzazione di nuovi materiali polimerici e nanostrutturati.

Le attività scientifiche sono supportate da risorse di elaborazione ad alte prestazioni su larga scala e hardware di ultima generazione per produrre e visualizzare grafica 3D avanzata attraverso realtà virtuale e aumentata. La ricerca scientifica e il supporto tecnologico sono finanziati da diversi progetti internazionali (ad esempio, il quinquennale ERC Advanced grant DREAMS).
I modelli teorici e gli approcci computazionali sviluppati dal gruppo di ricerca sono messi a disposizione dell'intera comunità scientifica attraverso programmi diffusi di facile utilizzo (ad esempio il codice Gaussiano) e sono attualmente utilizzati da un gran numero di ricercatori in tutto il mondo sia nelle istituzioni accademiche che nell'industria.
I dati sperimentali di riferimento sono messi a disposizione dei ricercatori del gruppo come risultato di numerose collaborazioni di lunga data con importanti gruppi sperimentali che operano, tra l'altro, presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), l'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e i principali consorzi interuniversitari dedicati alla chimica (INSTM, CSGI, CERM). Inoltre, all'interno della Scuola Normale Superiore, un numero crescente di collaborazioni e memorandum d'intesa consente ai dottorandi di svolgere stages e sviluppare progetti collaborativi in diverse Università e Centri di ricerca in Europa, USA e Asia.

Attività didattica

L’attività didattica è suddivisa in lezioni e seminari (tutti tenuti in inglese). I dottorandi e le dottorande in Metodi e Modelli per le scienze molecolari concorderanno annualmente con il Coordinatore del dottorato un piano di studi da presentare al Consiglio di Classe. Tale documento specificherà le attività di ricerca e formazione pianificate per l'anno accademico in corso. I corsi saranno scelti per ampliare il background di studenti e studentesse e approfondire aspetti specifici legati al progetto di tesi di dottorato. Viene posta un'attenzione particolare nel piano di studi per integrare argomenti di scienze molecolari teoriche e computazionali con il loro background sperimentale. I dottorandi e dottorande devono frequentare almeno tre corsi e superare gli esami corrispondenti. Ai studenti e studentesse può essere richiesto di seguire dei corsi del programma di laurea, per colmare alcune lacune nella loro preparazione e questi possono essere o meno in aggiunta ai tre corsi obbligatori di cui sopra (si valuterà caso per caso). Alla fine del primo anno si prevede che studenti e studentesse, in stretta consultazione con il Coordinatore e con l'approvazione del Consiglio di Classe, scelgano il relatore o la relatrice e il progetto della propria tesi. Alla fine del secondo e del terzo anno, devono presentare una relazione scritta sulla ricerca svolta e sui risultati raggiunti fino a quel momento, insieme alle pubblicazioni prodotte. La relazione sarà discussa durante una presentazione orale davanti a un gruppo di esperti ed esperte nominati dal Consiglio di Classe. Studentesse e studenti saranno successivamente ammessi all'anno successivo. In base alle esigenze di ricerca, studentesse e studenti sono incoraggiati a trascorrere periodi di studio e ricerca presso istituzioni italiane e straniere. Tutti gli studenti  e le studentesse del 1 °, 2 ° e 3 ° anno, alla fine di ogni anno, prenderanno parte a un seminario "La Giornata del dottorato", in cui discuteranno i progressi del loro lavoro, di fronte ai loro colleghi e colleghe, e ai docenti.