Laboratorio di Nanospettroscopia applicata all’analisi di campioni biologici e di scienza dei materiali

 

Antonio Cricenti  -

Marco Luce  -

Marco Ortenzi  -

David Becerril - Borsista

Stefano Bellucci (INFN) - Associato ISM

 
 

Attività Scientifica

L’attività del laboratorio è suddivisa tra lo studio di campioni (sia reali di scienza dei materiali e biologici, sia di superfici pulite di semiconduttori/metalli) e lo sviluppo di prototipi.

Nel dettaglio:

Per quanto riguarda la microscopia a scansione a sonda locale tutti gli strumenti sono prototipi STM-AFM-SNOM sviluppati in Istituto e possono osservare la stessa zona del campione in diverse modalità operative. Per l’AFM abbiamo la modalità contatto, non contatto, attrito e phase shift. In particolare, lo SNOM può utilizzare diversi set-up ottici (illuminazione della punta, raccolta dalla punta o modalità di illuminazione / raccolta) ottimizzati per adattarsi alle specifiche esigenze sperimentali.

Riflettività di cellule cancerogene a varie lunghezze d’onda nell’infrarosso
 
Fotoemissione interna localizzata, riflettanza, trasmissione, fluorescenza possono essere eseguiti nella gamma UV-IR (lambda 0,4-10 micron). Qualsiasi tipo di campione può essere osservato in un intervallo da pochi nm a mezzo millimetro con sensibilità chimica oltre che topografica.

Misura della barriera di Schottky nel sistema Pt/n-GaP mediante Fotoemissione interna localizzata in diversi punti del campione
 


 

 
La spettroscopia di fotoelettroni risolta angolarmente (ARUPS) è una tecnica spettroscopica quantitativa sensibile alla superficie che misura l'energia degli elettroni emessi e il loro angolo di emissione e, di conseguenza, le informazioni del vettore k. Gli spettri si ottengono irradiando un materiale con un fascio di raggi UV (20-40 eV) e misurando contemporaneamente il numero di elettroni con una certa energia cinetica che fuoriesce dagli ultimi layers (0-10 nm) del materiale analizzato.

Esempio di spettri di fotoemissione in funzione dell’angolo di emissione per la superficie Si(110)-Sb(2x3)
Le tecniche Auger e XPS risolte angolarmente  misurano la composizione elementare di poche partii per mille di materiali e si ottengono irradiando un materiale con un fascio di elettroni (Auger) o raggi X (XPS) e misurando contemporaneamente l'energia cinetica e il numero di elettroni a qualsiasi angolo di emissione, in modo da essere più sensibile alla superficie o al bulk.
 
 
Pubblicazioni rilevanti

 

 

Immagine AFM di nanoparticelle di oro stabilizzate
Schema di digitalizzazione di immagini AFM

 

Strumentazioni

AFM@Nanospectroscopy SNOM XPS@Nanospectroscopy ARUPS

Collaborazioni

  • UNAM Messico,
  • Fondazione Santa Lucia,
  • Università di Liverpool,
  • Dipartimento di Fisica, Ingegneria Elettronica e Biomedicina e Prevenzione dell’Università Roma Tor Vergata,
  • INFN,
  • ENEA,
  • Dipartimento di Fisica Università di Roma La Sapienza e Roma3,
  • Vinca Institute Belgrad.

 

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