Antonio Cricenti CV


  • Titoli di Studio:
    1978 Maturità Scientifica con votazione 60/60.
    1983 Laurea in Fisica con voti 110/110 con tesi su “Studio della Superficie Si(111)2×1 mediante Spettroscopia Ottica”.
  • Attività Professionale
    Nel periodo Giugno 1983 – Settembre 1984 ha continuato la ricerca di tesi presso l’Unità di Roma del GNSM “Semiconduttori e proprietà ottiche dei solidi” e presso l’Istituto di Struttura della Materia del CNR.
    Nel periodo Ottobre 1984 – Aprile 1986 è risultato vincitore di una Borsa di studio del Ministero per gli Affari Esteri (quattro mesi) e di una del Consiglio Nazionale delle Ricerche (sei mesi) ed ha svolto una collaborazione con il gruppo svedese del Prof. G.V.Hansson al “Department of Physics and Technology” dell’Università di Linkoping (Svezia).
    Dal Maggio del 1986 è Ricercatore presso l’Istituto di Struttura della Materia del CNR.
    Nel 1988 è risultato vincitore del premio per giovani laureati bandito dalla Società Italiana di Fisica.
  • Posizioni ricoperte e funzioni svolte
    1) Nomina nella Commissione esaminatrice della pubblica selezione per l’assunzione di n. 5 unità di personale laureato presso l’ISM di cui al Bollettino Ufficiale N.9 del CNR del 7/12/1988
    2) Nomina nella Commissione esaminatrice della pubblica selezione per l’assunzione di n. 2 unità di personale diplomato presso l’ISM di cui al Bollettino Ufficiale N.9 del CNR del 7/12/1988
    3) Responsabilità di un Progetto Bilaterale CNR con l’Università di Linkoping (Svezia) 1989-1991.
    4) Responsabilità dell’unità operativa presso l’Istituto di Struttura della Materia nell’anno 1990 nell’ambito del progetto strategico “Microscopia Tunneling” del CNR.
    5) Responsabilità della Linea di Ricerca Scientifica “Studio delle superfici con metodi ottici, fotoemissione angolare e microscopia STM” presso l’Istituto di Struttura della Materia del CNR dal Novembre 1989.
    6) Componente dell’Organizing Commettee della Third International Conference on Formation of Semiconductor Interfaces, 1991.
    7) Nomina come componente del Consiglio Scientifico dell’Istituto di Struttura della Materia del CNR nel periodo 1992-96.
    8) Direttore della Scuola Nazionale GNSM “Il Vuoto e le Tecniche di Superficie” nel 1993 a Frascati.
    9) Responsabilità di un Progetto Bilaterale CNR con l’Università di Varsavia nell’ambito dell’accordo CNR-PAN nel periodo 1994-96.
    10) Ricercatore ospite per un mese in Aprile 1995 presso l’Universitè d’Aix Marseille 1.
    11) Nomina (Febbraio 1995) componente Commissione esaminatrice della pubblica selezione per l’assunzione di n. 5 borse di studio del CNR per personale laureato presso l’ISM di cui al Bando N. 201.19.1 – Codice 02.01.13.
    12) Componente del Program Commettee del Workshop “HOLSOS 95”.
    13) Componente del Consiglio Scientifico dell’Istituto di Struttura della Materia per il quadriennio 1997-2001;
    14) Coordinatore di un progetto di ricerca e responsabile di Unità Operativa per il Progetto Finalizzato MADESS2, Sottoprogetto 5 Diagnostica.
    15) Responsabilità di un Progetto Bilaterale CNR con l’Università di Varsavia nell’ambito dell’accordo CNR-PAN nel periodo 1996-98.
    16) Membro supplente della Commissione di Esame per il Laboratorio di Fisica Biologica del Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma “La Sapienza” nell’A.A. 1996-97.
    17) Responsabilità del reparto Microscopia a Scansione a Sonda Locale presso l’Istituto di Struttura della Materia nel periodo 1998-2001.
    18) Componente del Program Committee della Conferenza SIO99 – St. Maxime (France) 1999.
    19) Primo Ricercatore presso l’Istituto di Struttura della Materia dal 15 maggio 1999.
    20) Responsabilità della linea di ricerca di Microscopia Ottica a Campo Vicino presso il FEL di Nashville (USA) dal 1996-a tutt’oggi
    21) Responsabilità di un Progetto Bilaterale CNR con l’Università di Varsavia nell’ambito dell’accordo CNR-PAN per il periodo 2000-02.
    22) Direttore 19Th Corso International School of Solid State Physics “Epioptics 2000”, Erice, 2000.
    23) Responsabilità Unità Operativa Microscopia SNOM nell’IR nell’ambito di un Progetto Strategico XFEL, 2000.
    24) Componente del Program Committee della Conferenza OSI-2001, Bad Honnef (D) 2001.
    25) Componente del Program Committee del Workshop WIRM-2001, Porquerolles Islands (F) 2001.
    26) Nomina (nov 2001) componente Commissione esaminatrice della pubblica selezione per l’assunzione di n. 1 posto di Dirigente presso l’ISM di cui al Bando N. 310.2.88 – Codice RM64/1.
    27) Dirigente di Ricerca presso l’Istituto di Struttura della Materia dal 31 dicembre 2001.
    28) Direttore 24Th Corso International School of Solid State Physics “Epioptics-7”, Erice 2002.
    29) Responsabile della Sezione di Tor Vergata dell’Istituto di Struttura della Materia dal 2002 a tutt’oggi.
    30) Componente del Comitato di Istituto dell’Istituto di Struttura della Materia dal 2002 a tutt’oggi.
    31) Responsabilità della MacroLinea di Ricerca Scientifica “Diagnostica nanostrutturale e spettroscopica di materiali innovativi, sistemi biologici e reperti archeologici” presso l’Istituto di Struttura della Materia del CNR dal Novembre nel periodo 2002-2004.
    32) Componente dell’International Advisory Board del Workshop WIRMS-2003, Lake Tahoe (USA) 2001.
    33) Componente dell’International Committee della Conferenza OSI-5, Leon (M) 2003.
    34) Responsabilità Unità Operativa presso ISM nell’ambito del Progetto FIRB 2001-2003
    35) Responsabilità Unità Operativa presso ISM nell’ambito della Convenzione fra ISPESL e ISM.
    36) Direttore 33rd Course International School of Solid State Physics “Epioptics 8”, Erice, 2004.
    37) Responsabilità Progetto “Microscopia a sonda di scansione” Business Lab della FILAS nel 2004.
    38) Nomina a Adjunct Professor presso l’Università di Nashville, TN, USAnel periodo 2004-2007.
    39) Responsabilità della Commessa “Microscopia a sonda locale su sistemi nanostrutturati e materiali biologici” presso l’Istituto di Struttura della Materia del CNR dal 2005.
    40) Componente giuria per dottorato dell’EPFL di Losanna (CH) nel 2005.
    41) Componente del Program Committee della Conferenza OSI-6, Aarhus (Dk) 2005.
    42) Responsabile progetto spin-off “Trasferimento tecnologico nei poli di eccellenza della regione Lazio” per il 2005-2006.
    43) Nomina (maggio 2006) componente Commissione esaminatrice della pubblica selezione per l’assunzione di n. 1 contratto di prestazione l’ISM di cui al Bando N. CDO/ISMTV/1/06 del 24/4/2006.
    44) Valutatore proposta di ricerca scientifica per la Israel Science Foundation.
    45) Direttore 38rd Course International School of Solid State Physics “Epioptics 9”, Erice, 2006.
  • Relatore delle seguenti tesi di laurea presso la I e II Università di Roma:
    1) Studio morfologico di linee cellulari con il microscopio a forza atomica, Dott. R. Iannacci.
    2) Progetto e sviluppo di una base di dati per la Microscopia, Ing. A. Tamilia.
    3) Effetti di agenti inquinanti su materiale biologico studiati con la microscopia a forza atomica. Dott. S. Cotesta.
    4) Microscopia ottica a campo prossimo per lo studio di biosistemi, Dott. B. Morozzo della Rocca.
    5) Microscopia a forza atomica su campioni biologici, Dott. M. Amici.
    6) Fotoemissione e spettroscopia ottica sul composto PbS, Dott. M. Tallarida.
    7) Morfologia di sistemi biologici mediante microscopia a forza atomica, Dott. V. Tucciello.
    8) Microscopia ottica a campo prossimo: sonde ed esperimenti, Dott. A. Sieni.
    9) microscopia a forza atomica applicata allo studio di vescicole biologiche artificiali e naturali, Dott. C. Rindone.
  • Controrelatore della tesi di laurea: Studio dei primi stadi di formazione dell’interfaccia Ag/GaAs(001)2×4 tramite microscopia e spettroscopia Tunnel, Dott. E. Placidi, UNI Roma II
  • Relatore delle seguenti tesi di dottorato presso la I, II e III Università di Roma:
    1) Microscopia ottica a campo vicino, Dott. V. Marocchi
    2) Microscopia ottica a campo vicino, Dott. V. Mussi
    3) Microscopia AFM su oligonucleotidi, Dott. G. Longo
  • Relatore delle seguenti tesi per il Laboratorio di Fisica Biologica del Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma “La Sapienza”:
    1) Microscopio a forza atomica, M.Altavilla, P.Antonucci, A. Carosi
    2) Microscopio a forza atomica, A. Celli.
  • Tutor delle seguenti borse di studio:
    1) Ing. C. Giammichele
    2) Dott. M. Girasole.
    3) Dott. A. Flori
    4) Dott. A. Ustione
  • CURRICULUM SCIENTIFICOL’attività scientifica del Dr. Antonio CRICENTI è stata incentrata sullo studio delle proprietà elettroniche e strutturali di superfici pulite di semiconduttori, di overlayers metallici su superfici di semiconduttori e di molecole biologiche depositate su superfici “reali” di substrati metallici.
    Per questi studi si è resa necessaria la progettazione e la realizzazione di apparati sperimentali, non esistenti in Italia, di altissimo livello internazionale. In particolare sono stati realizzati:
    – diversi Microscopi ad Effetto Tunnel (STM), funzionanti sia in aria che in ultra alto vuoto (UHV), con soluzioni realizzative che sono tutt’oggi all’avanguardia nel mondo;
    – una camera (ARUPS) in UHV dotata di fotoemissione risolta in angolo per lo studio delle bande piene di stati di superfici, RiflettivitàDifferenziale per lo studio delle transizioni ottiche tra stati di superficie pieni e vuoti, LEED per la struttura della superficie, Auger angolare per l’analisi chimica delle superfici, XPS angolare per lo studio dei livelli di core. Il campione può essere preparato (per annealing o per sfaldatura) in questa camera, può essere ricoperto da overlayers metallici e può essere studiato con tutte le suddette tecniche contemporaneamente.
    – una camera di trasferimento campioni in UHV che permette di osservare i campioni con il microscopio STM dopo l’analisi nella camera ARUPS.
    – un microscopio a scansione ad effetto tunnel con testa intercambiabile con microscopio a forza atomica. Con codesto microscopio, funzionante a forza atomica costante, sono stati per la prima volta osservati campioni di Quantum Wires e una rete completa di Neuroni.
    – un microscopio a forza atomica funzionante in ambiente fisiologico. Con codesto microscopio sono stati osservate variazioni morfologiche di Escherichia Coli batteri in seguito all’introduzione di un liquido acquoso e permetterà di studiare le variazioni morfologiche di molecole biologiche dovute ad interazione con agenti esterni in tempo reale.
    – un microscopio ottico italiano funzionante nel regime di campo vicino (Scanning Near-Field Optical Microscope), con cui si è ottenuto una risoluzione laterale di 1/10 della lunghezza d’onda della luce utilizzata su sensori chimici e cellule neuronali. È in atto una collaborazione con l’Università di Nashville per utilizzare la luce emessa da un Laser ad Elettroni Liberi nel range continuo da 1 a 10 µ m.
    Le suddette realizzazioni hanno prodotto, oltre alle pubblicazioni, 8 brevetti, già depositati.
    Gli esperimenti sono stati effettuati all’ISM e quando si è reso necessario il completamento dell’esperimento con una tecnica non presente nelle suddette camere ISM si è collaborato con gruppi di ricerca esterni. In particolare è stata utilizzata la tecnica di fotoemissione inversa risolta in angolo (KRIPES) nel laboratorio IBM di Zurigo, e tecnica di fotoemissione angolare mediante luce di sincrotrone sia ad Adone – Frascati, ELETTRA – Trieste che in diversi altri laboratori europei (Desy – Amburgo – Germania, Max Plank – Lund – Svezia, LURE – Orsay – Francia).
    È stato responsabile di numerose assegnazioni straordinarie del CNR e di contratti attivi con l’esterno che nel corso degli anni hanno permesso lo svolgimento di buona parte dell’attività scientifica portata avanti dal candidato.
  • Risultati scientificamente più significativi:SUPERFICI IN ULTRA ALTO VUOTO
    La superficie Si(111)2×1
    Nel periodo Giugno 1983 – Settembre 1984 ha continuato la ricerca di tesi presso l’Unità di Roma del GNSM “Semiconduttori e proprietà ottiche dei solidi” e presso l’Istituto di Struttura della Materia del CNR. Durante questo periodo ha lavorato in spettroscopia ottica degli stati elettronici di superficie nei semiconduttori ottenendo un risultato, pubblicato nel 1984 su Physical Review Letters, che ha avuto una notevole risonanza internazionale: la dipendenza dalla polarizzazione della riflettività differenziale (RD) nella superficie Si(111)2×1. I dati mostrano che le transizioni ottiche tra dangling bonds pieni e vuoti sono fortemente anisotrope (Phys. Rev. B 1985). Questo risultato è in notevole accordo con il modello a catena proposto da Pandey e costituisce a tutt’oggi (insieme alle successive misure di Microscopia ad effetto Tunnel) la più convincente verifica sperimentale di tale modello.
    Sulla stessa superficie ha effettuato, presso l’Università di Linkoping delle misure di fotoemissione risolta in angolo (ARPES), con lampada ad idrogeno, osservando per la prima volta, mediante l’uso di campioni altamente drogati, fotoemissione diretta dalla banda vuota di dandling bonds. Questi risultati hanno dato una conferma dei valori ottenuti per la gap ottica (Phys. Rev. B 1985).
    Presso l’IBM di Zurigo ha effettuato misure di KRIPES che, messe insieme alle misure ARPES, hanno messo in evidenza effetti eccitonici negli spettri di RD. Infatti la gap tra stati di superficie in RD è risultata essere 0.3 eV più piccola di quella derivata dalle misure di ARPES e KRIPES (Phys. Rev. B 1990).
    Mediante STM funzionante in aria ha studiato le proprietà topografiche del silicio sfaldato in aria ricavando una statistica media per quanto concerne l’altezza degli steps dovuti alla sfaldatura e la larghezza delle terrazze tra uno step e un altro (Appl. Surf. Sci. 1992).
    Mediante il microscopio a scansione ad effetto tunnel funzionante in ultra-alto-vuoto è stata visualizzata la ricostruzione 2×1 della superficie osservandone direttamente la struttura unidimensionale come predetto dal modello a catena (Vuoto 1994).
    Questa superficie è stata successivamente ricoperta con un monolayer di antimonio e mediante utilizzo della sorgente di ELETTRA si sono potuti studiare i livelli di core con alta risoluzione riuscendo ad osservare la componente di interfaccia (Phys. Rev. B, 2000).Superficie Si(100)2×1
    Ha effettuato, presso l’Università di Linkoping delle misure di fotoemissione risolta in angolo (ARPES), con lampada ad idrogeno, osservando per la prima volta, mediante l’uso di campioni altamente drogati, fotoemissione diretta dalla banda vuota di dandling bonds (Phys. Rev. B 1985).
    Presso l’IBM di Zurigo ha effettuato misure di KRIPES che, messe insieme alle misure ARPES hanno determinato la posizione delle transizioni ottiche all’interno della zona di Brillouin (J. Vac. Sci Technol. 1994). Non essendo in accordo i dati di RD e di fotoemissione per quanto concerne la gap tra stati di superficie, si sono effettuate misure di ARPES e KRIPES a varie temperature, evidenziando che diversi stati di superficie osservati con la fotoemissione sono in realtà dovuti a ricostruzioni di ordine superiore, i.e. Si(100)c4x2 (Surf. Science 1995).
    Questa superficie è stata successivamente ricoperta con diversi layers di antimonio ed ha mostrato la presenza di due diverse fasi in funzione della temperatura di annealing: la fase 1×1 e la fase 2×1 (Solid State Commun. 1993, Phys. Rev. B 1993). Ha effettuato esperimenti sulle proprietà elettroniche delle superfici Si(100)Sb-2×1 e Si(100)Sb-1×1 mediante fotoemissione risolta in angolo, con lampada ad elio, Riflettività Differenziale, LEED, Auger integrato ed angolare. Queste ultime misure hanno evidenziato la crescita ad isole dell’antimonio sulla superficie pulita di Si(100)2×1 a temperatura ambiente (Phys. Rev. B 1993). In collaborazione con l’IBM di Zurigo si sono estese le misure delle proprietà elettroniche alla banda vuota di stati di superficie mediante fotoemissione inversa risolta in angolo (Phys. Rev. B 1993) permettendo, mediante il confronto con le misure ottiche, di escludere possibili effetti eccitonici. Mediante utilizzo della sorgente di ELETTRA si sono potuti studiare i livelli di core con alta risoluzione riuscendo ad osservare la componente di interfaccia (Surf. Sci. , 1998).Superficie Si(110)
    Ha effettuato, presso l’ISM delle misure di fotoemissione risolta in angolo (ARPES), con lampada ad idrogeno, studiando per la prima volta le bande piene degli stati di superficie della superficie ricostruita 16×2 (Surf. Rev. Lett. 1995). Sempre sulla stessa camera si sono potute studiare le transizioni ottiche tra stati di superficie che hanno rivelato l’esistenza di tre massimi nella densità congiunta degli stati. Mediante fotoemissione con luce di sincrotrone dei livelli di core si è osservato che questi ultimi sono molto simili ai corrispondenti nella superficie Si(111)7×7, la cui ricostruzione è ben nota, indicando che la superficie Si(110)16×2 presenta strutture caratteristiche simili a quelle della Si(111)7×7.
    Questa superficie Si(110)16×2 è stata successivamente ricoperta con un monolayer di antimonio ed ha mostrato la presenza della fase 2×3 (Applied Surf. Science 1996). Ha effettuato esperimenti sulle proprietà elettroniche della superficie Si(110)Sb-2×3 mediante fotoemissione risolta in angolo, Riflettività Differenziale, LEED. Queste misure hanno evidenziato la mancanza di stati elettronici tipo dangling bond nella struttura a bande della superficie. Mediante STM si sono osservati gli stati pieni e vuoti ed è stato derivato un modello per la ricostruzione che consta di 4 atomi di Sb per cella unitaria che saturano i 12 dangling bond di silicio (Phys. Rev. B, 1999). Mediante utilizzo della sorgente di ELETTRA si sono potuti studiare i livelli di core con alta risoluzione riuscendo ad osservare la componente di interfaccia (Phys. Rev. B, 1998).Superfici (110) di semiconduttori III-V
    Ha effettuato misure di Riflettività Differenziale sulle superfici GaAs(110)1×1, GaP(110)1×1 e InP(110)1×1 evidenziando il contributo da stati di superfici (Surf. Sci. 1986, J.Vac.Sci.Technol. 1987, Sol. St. Commun. 1987, Surf. Sci 1989) e , mediante il confronto con le fotoemissioni, dei forti contributi eccitonici (0.5 eV) (Phys. Rev. B 1991). Sono state calcolate le costanti dielettriche di superficie utilizzando i dati di RD con luce polarizzata (Physica Scripta 1988) evidenziando nel caso del GaAs(110)1×1 un forte contributo di bulk per energie superiori a 3.2 eV. Le ossidazione delle superfici sono state studiate e il coefficiente di sticking per ossigeno molecolare è stato determinato. Nel caso della superficie InP(110)1×1 si è anche seguito il movimento del livello di Fermi in seguito all’ossidazione mediante la misura dell’ampiezza di oscillazione dell’effetto Franz-Keldish, mostrando una miglior accuratezza nella misura rispetto a precedenti dati di fotoemissione (Phys. Rev. B 1991 e J.Vac.Sci.Technol. 1991).Superfici di composti II-VI, CdTe(110) e CdTe(111)
    Ha effettuato esperimenti di fotoemissione risolta in angolo, Riflettività Differenziale, LEED, Auger angolare, sulla superficie CdTe(110) studiando sia le transizioni ottiche che l’interazione della superficie con ossigeno molecolare (Phys.Rev. B 1993). Sono state calcolate le costanti dielettriche di superficie utilizzando i dati di RD con luce polarizzata (Surf. Sci. 1995) evidenziando un forte contributo di bulk per energie superiori a 3.3 eV (Surf. Sci. 1995, J. Vac. Sci. Technol. 1995). Accoppiando un laser Ar+ all’apparato ARUPS ha osservato sia la fotoluminescenza, che un band-bending indotto da laser Ar+. In particolare si è osservato uno shift negli spettri ARPES, dovuto al surface photovoltage, di 0.2 eV mentre simultaneamente si è osservato una variazione di 2.5 % negli spettri di RD (effetto Franz-Keldish) (Phys Rev. B 1995). Mediante l’effetto Franz-Keldish, che da una maggiore risoluzione energetica rispetto alla fotoemissione, è possibile studiare il movimento del livello di Fermi e quindi la formazione dell’interfaccia gas-metallo/CdTe. Una conferma di ciò si è avuta nello studio dell’interazione di diversi gas (idrogeno, ossigeno) con la superficie CdTe(111) dove si è osservato, dopo assorbimento di ossigeno una variazione del livello di Fermi di 0.7 eV, indicando una mancanza di stati di pinning all’interno della gap (1.5 eV) di bulk (Holsos 1995).Nanostrutture
    Nel campo delle nanostrutture si sono realizzati nanotubi di silicio deposti sulla superficie di Ag(110) e si è osservata mediante microscopia STM la formazione di strutture ordinate monodimensionali di diverse centinaia di manometri di lunghezza (Surf. Sci. 05). Si è studiato il sistema TaSa2 mediante microscopia STM a Temperatura variabile per evidenziare la curva di isteresi del sistema nella transizione di Mott. Si è studiata la superficie Sn/Ge(111) mediante microscopia STM a Temperatura variabile per evidenziare la transizione di fase root(3)xroot(3) in 3×3 e si è osservato il moto di flipping degli atomi fino a smorzarlo completamente a Temperatura molto bassa. Ciò ha permesso di escludere dei modelli per la transizione.ESPERIMENTI CON STM-AFM-SNOM IN ARIA
    Con il microscopio STM funzionante in aria (Surf. Sci. 1989, Rev. Sci. Instrum. 1994) ha effettuato misure sulla superficie di sfaldatura della Grafite dove si è osservata la struttura esagonale di codesta superficie con una risoluzione laterale di 0.2 Angstrom (J. Microscopy 1988) che a tutt’oggi è la migliore ottenuta nel mondo. Si è inoltre osservato come la contaminazione superficiale cambiava l’altezza di barriera tra punta e campione.
    Ha effettuato esperimenti su campioni biologici cercando di trovare il substrato più adatto e il modo migliore di deposizione delle molecole onde avere buoni risultati per quanto concerne la visualizzazione con STM. Si è utilizzato l’oro come substrato e lo si è attivato con delle molecoline organiche (TAPO, Thio-TEPA, BAC per il DNA; DPDS per la Ferritina) scelte in modo da reagire con l’oro e da ancorare le molecole da osservare al substrato. In questo modo sono state ottenute le prime immagini di topografia e di contrasto chimico della molecola del DNA che ne hanno messo in evidenza la struttura elicoidale (Helvetica Physica Acta 1989). Facendo funzionare l’STM nel modo ad altezza di barriera si è potuto osservare, mediante contrasto chimico, la struttura microscopica del solco minore del DNA con una risoluzione di 0.2 nm che a tutt’oggi è la migliore ottenuta su tale molecola (Science 1989). Si è successivamente cercato di visualizzare delle molecole di DNA a singola elica ma con una risoluzione non troppo spinta a causa della facilità di aggregazione delle molecole e della non buona aderenza al substrato.
    Ha effettuato in collaborazione con l’Università di Milano, misure di fotoemissione risolta in angolo, Auger angolare, STM su molecole di Ferritina deposte su substrato d’oro osservandone la struttura sferica sia in topografia che in barriera (J.Vac.Sci Technol. 1994) e determinando la variazione della struttura elettronica del substrato in seguito alla deposizione delle molecole (J.Vac.Sci Technol. 1994).
    Con il primo microscopio a Forza Atomica (AFM) costruito in Italia (Rev. Sci. Instrum. 1995) ha visualizzato una rete neuronale con dimensioni di 100×100 microns con risoluzione di 10 nm (Scanning Microscopy 1995), in collaborazione con l’Istituto di Medicina Sperimentale del CNR di Roma. Essendo il microscopio AFM contenuto in una camera che può essere evacuata o può permettere di lavorare in ambiente controllato o asettico, queste misure aprono la prospettiva di osservazione diretta della crescita dei neuroni mediante AFM. Si è inoltre trovato il metodo di “sfaldare” i granuli neuronali e si è osservato con AFM (neuroreport 1995) e con spettromiscopia ESCA (articolo da sottomettere a pubblicazione) l’interno dei granuli aprendo la strada alla possibile individuazione di metalli all’interno dei granuli mediante tecniche di spettromicroscopia con luce di sincrotrone.
    Mediante l’utilizzo congiunto del microscopio AFM e della spettromicroscopia di fotoemissione con raggi X ha studiato la dipendenza di un sensore per ossido di carbonio basato su ossido di stagnocresciuto su allumina, dalla rugosità e dalla chimica locale. Si è trovato una migliore risposta del sensore dopo drogaggio con Pt e per sensori con una corrugazione più elevata (J.Vac.Sci Technol. 1994).
    Ha effettuato applicazioni della microscopia a forza atomica per lo studio di:
    – superficie di cellule umane mononucleari e la loro modificazione in seguito all’infezione con agenti patogeni virali (HIV) e batterici (Nuovo Cimento, 1999) o a seguito di irraggiamento da campo magnetico (Scanning Microscopy, 1999).
    – conformazione di globuli rossi normali e da diverse patologie e la loro interazione con farmaci (Appl. Phys. Lett, 2000).
    – apoptosi indotta in cellule (Appl. Phys. Lett, 2001).
    Mediante il microscopio ottico a campo vicino (SNOM) ha effettuato studi di interfacce Au-GaAs osservando i difetti dovuti alla crescita del metallo. Sono stati osservati con lo SNOM dei granuli neuronali, rivelando un contrasto ottico interno diverso dal contrasto topografico. L’individuazione in profondità di specie chimiche diverse dovrebbe essere possibile con questo nuovo strumento.
    È stato inoltre accoppiato il microscopio ottico a campo vicino da noi realizzato con la sorgente laser a elettroni liberi (FEL) di Nashville nel range 1-10 μm. Un esperimento è stato effettuato illuminando il campione (in questo caso un metallo/semiconduttore, tipo PtSi/Si) con la luce infrarossa del FEL e rivelando variazioni in riflettività con la fibra ottica avente una apertura nanometrica. Le immagini, ottenute a diverse lunghezze d’onda, hanno rivelato un contrasto ottico in assenza di contrasto topografico. Tale contrasto ottico è interno al campione ed è risultato diverso per le lunghezze d’onda del FEL utilizzate (diverse lunghezze d’onda vuol dire diverse penetrazioni del fotone, quindi informazioni provenienti da diverse profondità). Il risultato scientifico ottenuto ha rivelato che in questa modalità di riflettività esterna è possibile superare il limite imposto dalla diffrazione della luce: il valore di risoluzione che si è ottenuto è stato migliore di un decimo della lunghezza d’onda utilizzata (Appl. Phys. Lett., 1998). Un altro studio effettuato è stato la rilevazione di idrogeno residuo in campioni di diamante policristallino cresciuto su silicio: in questo caso si è potuto utilizzare un fotone di 3.5 micron che eccita la frequenza di risonanza del legame C-H (J. Microscopy , 2001). Per la parte biologica si è studiato un mezzo di crescita identificandone i componenti mediante assorbimento intorno a 7 micron con una risoluzione laterale inferiore a λ/30 (PCCP, 2002 ) e si è osservato la distribuzione dei diversi legami nel vicino infrarosso in cellule pancreatiche e COS7 (Biophysical Journal 2003).

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