Laboratorio Raggi X

 

Patrizia Imperatori -

 
 
 
 

Attività Scientifica

L’unità ISM di Montelibretti possiede un laboratorio di caratterizzazione strutturale dotato di due diffrattometri a raggi X: Seifert XRD 3003P e Seifert XRD 3003TT. Entrambi utilizzano una radiazione Cu-Kα (λ=1.54178 Å). Questi strumenti hanno un vasto campo di applicazioni, dall’analisi di polveri micro e nanocristalline, allo studio di film sottili, utilizzando la diffrazione in incidenza normale e radente. Tali strumentazioni sono di fondamentale importanza per le facilities di crescita ed i laboratori chimici dell'Istituto, fornendo un feedback continuo sui materiali preparati (polveri e film sottili), dalle prime fasi della sintesi fino al prodotto finale. La completa caratterizzazione dei processi di sintesi e la loro ottimizzazione consentono una migliore comprensione delle proprietà chimiche e fisiche dei materiali.
E’ possibile l’analisi qualitativa e quantitativa delle fasi presenti, l’analisi strutturale e microstrutturale (parametri reticolari, dimensioni cristalliti, microstrain, tessiture). Vengono utilizzati i metodi di Rietveld e ab-initio per l’affinamento dei parametri strutturali di composti noti e per la determinazione di strutture non note.
L’attività scientifica è focalizzata sullo studio strutturale di:
 
a) materiali magnetici, quali film, polveri e nanoparticelle di FePt e studio delle strutture cubica e tetragonale in funzione di vari parametri quali temperatura, composizione e aggiunta di elementi metallici nel reticolo (es. Ag) che favoriscono la formazione della fase tetragonale.
Studio di nanoparticelle di ossidi metallici (ematite, magnetite, akaganeite) in funzione delle differenti condizioni di reazione.

b) nanoparticelle di Ag e nuovi clusters di Ag rivestiti con diversi tiolati, interessanti per le loro proprietà ottiche (luminescenza e banda plasmonica) con possibili applicazioni in diversi campi, dalla medicina (es. biolabeling) alla microelettronica (es. computer quantici).  
Lo studio strutturale riguarda tutte le fasi della sintesi, dai precursori, ai complessi tiolati, fino alle particelle rivestite. In funzione delle dimensioni delle nanoparticelle, sono state applicate sia le tecniche di diffrazione convenzionali che i metodi di “total scattering”, che si sono dimostrati più efficaci in presenza di ordine a corto raggio.

c) film e polveri di perovskiti ibride organiche-inorganiche del tipo MAPbX3 (con MA=CH3NH3+ e X= Cl, Br, I) per applicazioni fotovoltaiche con il riconoscimento di strutture già note in letteratura, dopo l’ottimizzazione dei parametri di crescita.

 
 
Pubblicazioni rilevanti

 

 

 

Strumentazione

XRD Seifert 3003

 

Collaborazioni

  • Istituto di Cristallografia
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