Obiettivi formativi
<br />Il corso si propone di illustrare i principi e le applicazioni delle tecniche d'indagine strutturale ed ottica ad alta risoluzione analitica e spaziale basate sulla diffrazione elettronica e da raggi X.<br />A questo proposito, oltre all'illustrazione delle tecniche sperimentali, al termine delle lezioni frontali e prima di iniziare l’attività di laboratorio, vengono presentati degli esempi di indagini su materiali e strutture di diversa natura allo scopo di mostrare la complementarietà delle tecniche impiegate, i loro limiti e le loro possibilità.
Prerequisiti
<br />Il corso trarrebbe vantaggio dalla conoscenza preventiva dei fondamenti di fisica dello stato solido e di semiconduttori.
Contenuti dell'insegnamento
<br /><br />Le lezioni sono tenute sulla base di appunti preparati dal docente in formato Power Point che vengono consegnati agli studenti sotto forma di file elettronici o in copia cartacea.<br />In sintesi gli argomenti delle lezioni sono i seguenti:<br />Introduzione alle problematiche tipiche nella caratterizzazione dei materiali<br />- Quali tecniche d’indagine e quali sonde; loro complementarietà ed unicità <br /> <br /> <br />Richiami ai principi di base della struttura della materia<br />- difetti reticolari<br />-struttura a bande <br /> <br />La microscopia a scansione (SM): principi ed applicazioni<br />- Il microscopio elettronico (SEM)<br />- Il microscopio a forza atomica (AFM)<br />- Il microscopio tunnel (STM)<br />- Esempi di applicazioni <br /> <br /> <br />La microscopia elettronica in trasmissione (TEM): principi ed applicazioni <br />- Il microscopio elettronico in trasmissione (TEM)<br />- Richiami ai principi di base della diffrazione elettronica<br />- Il contrasto di diffrazione<br />- Il contrasto di fase <br />- Esempi di applicazioni <br /> <br /> <br />La diffrazione X (XRD): principi ed applicazioni<br />- La topografia a raggi X<br />- La diffrazione X ad alta risoluzione <br />- Esempi ed applicazioni<br /> <br />Esercitazioni di laboratorio su argomenti selezionati (30 h)<br />
Programma esteso
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Bibliografia
<br />Si suggerisce di utilizzare i seguenti testi ad integrazione degli appunti.<br />Transmission Electron Microscopy<br />D.B. Williams and C.B. carter<br />Kluwer Academic-Plenum Publisher<br /> <br />Scanning Electron Microcopy: Physics of Image Formation and Microanalysis<br />L. Reimer<br />Springer-Verlag, Series in Optical Sciences<br /> <br />Introduction to Dislocations<br />D. Hull and D.J. Bacon<br />Pergamon<br />Cathodoluminescence Microscopy of Inorganic Solids<br />B.G. Yacobi and D.B. Holt<br />Plenum Publishing Corporation
Metodi didattici
<br />L'insegnamento è svolto mediante lezioni frontali e successive esercitazioni di laboratorio. Le esercitazioni sono svolte a gruppi di 2-3 studenti in modo da poter consentire l'oro l'utilizzo manuale delle apparecchiature che sono quelle normalmente impiegata per l'attività di ricerca. In particolare le esercitazioni di laboratorio sono mirate a far comprendere agli studenti come si acquisisce una metodologia d'indagine sperimentale per risolvere un determinato problema di ricerca. In particolare, poichè le tecniche di microscopia elettronica richiedono la presenza costante dell'operatore e la necessità di decidere in situ l'approccio sperimentale più idoneo, gli studenti sono costantemente seguiti dal docente anche se operano individualmente sulle apparecchiature. <br />La valutazione del grado di preparazione degli studenti è compiuta mediante esame orale sia con domande atte a stabilire il livello di comprensione dei principi di base delle tecniche studiate che sulle metodologie più idonee alla soluzione di problemi i più generali possibili.
Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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