Caratterizzazione di nanostrutture e film sottili

A.A. 2015/2016
Insegnamento per
6
Crediti massimi
66
Ore totali
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Conoscenza delle principali metodologie di sintesi e indagine sperimentale di film sottili e nanostrutture.
Acquisizione di un buon grado di autonomia nella pianificazione e nello svolgimento di attività di ricerca sperimentale in laboratorio.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Laboratori: 54 ore
Lezioni: 12 ore
Programma
Agli studenti si proporrà la scelta tra alcune esperienze di crescita e caratterizzazione di sistemi nano-strutturati, da realizzare in gruppo e nella forma di semplici progetti di ricerca. Tali progetti hanno in generale uno stretto legame con le tematiche di ricerca del docente nel campo delle nano-biotecnologie. Diverse tecniche di sintesi di sistemi nanostrutturati sono disponibili, tra queste: evaporazione e sputtering, deposizione da fascio molecolare, spin-coating, sol-gel, micro-nano litografia. Tra le tecniche di caratterizzazione citiamo: spettroscopia ottica, misure di trasporto elettrico, tecniche di microscopia a scansione di sonda ed elettronica, microscopia ottica, ellissometria.

Esperienze proposte agli studenti nel corso degli anni:
1) Sintesi di pattern nanostrutturati di metalli nobili mediante tecniche nano-micro litografiche e studio delle proprietà morfologiche e della risposta plasmonica.
2) Sviluppo di un protocollo per eseguire misure nanomeccaniche in film sottili mediante Atomic Force Microscopy in modalità dinamica.
3) Misure elettriche su scala micro e nano mediante Atomic Force Microscopy utilizzando con sonde colloidali conduttive.
4) Caratterizzazione di interazioni elettrostatiche di doppio strato mediante Atomic Force Microscopy.
5) Studio del double layer elettrostatico mediante misure di impedenza elettrica in cella capacitiva.
6) Messa a punto di procedure di calibrazione di sonde per Atomic Force Microscopy (magnetic levitation; thermal noise...).
7) Studio delle proprietà elastiche di multistrati elastomerici alla scala micro e sub-micrometrica: effetti di spessore finito; anisotropie,...
8) Studio di tecniche di metallizzazione di superfici isolanti mediante electroless plating per la produzione di coating conduttivi e nanostrutture.
Prerequisiti e modalità di esame
PREREQUISITI
Gli studenti che intendono svolgere questa esperienza di laboratorio devono possedere una buona conoscenza dei seguenti argomenti:
1. Elementi di ottica;
2. Propagazione di onde elettromagnetiche nella materia;
3. Teoria cinetica dei gas;
4. Elementi di teoria dello stato solido e di struttura della materia;
5. Tecniche del vuoto;
6. Tecniche di sintesi di film sottili;
7. Principali tecniche di spettroscopia ottica dello stato solido.

MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso, ispirata da una presentazione in forma di seminario da parte dello studente.
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
OBBLIGATORIA
Modalità di erogazione:
Lezioni frontali ed esperienze di laboratorio
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Ufficio del docente presso il Dip. di Fisica, sez. Struttura della Materia