Attività Scientifica
L'attività di ricerca svolta nel laboratorio IC11 riguarda principalmente la sintesi, lo sviluppo e l'indagine di sistemi atomicamente ordinati per la scoperta di nuovi materiali sintetici a scala nanoscopica, che presentino eccezionali proprietà fisiche, per sensori elettronici/ optoelettronici, rilevatori di gas tossici, dispositivi di celle solari e transistor ad effetto di campo. Di fatto, l'interesse scientifico prevalente si concentra su materiali stratificati bidimensionali (2D) e nanostrutture, con particolare attenzione ai sistemi elementali a bassa dimensione del gruppo IV come Si e C, comprese tutte le loro forme 1D (Si nano-nastri), 2D (silicene, grafene e relativi multistrati) e 3D (nanostrutture di C poroso tipo grafite) e gruppo V (come As, Sb e Bi). La presenza di diverse celle di effusione Knudsen, come quelle di Si, Ge, Mn, Ag, Au, As, Sb, Bi, Zn, Pb, Ni, Fe, negli apparati UHV-MBE consente crescite epitassiali su determinati substrati ricostruiti. Inoltre, i sistemi di sputtering con ioni Ar+, ed il riscaldamento/raffreddamento per la preparazione dei campioni consentono il controllo atomico delle superfici, a partire dalla ricostruzione iniziale fino alla successiva manipolazione delle superfici a livello atomico. Una linea di gas per l'ingresso di ossigeno consente inoltre esperimenti di ossidazione delle superfici o interfacce metallo/semiconduttore, semiconduttore/metallo, fondamentali allo sviluppo di nuove nanostrutture. Applicando le tecniche di investigazione allo studio delle superfici come AES, AR-REELS, SES, LEED, RHEED e IPES presenti nel Laboratorio IC11, vengono misurate le proprietà fisiche connesse alle disposizioni atomiche dei campioni sintetizzati, con l'obiettivo di ottenere nuove eccezionali nanostrutture di allotropi elementari e multistrati van der Waals dei gruppi IV e V. Per accompagnare le misure in-situ sopra menzionate per lo studio delle proprietà elettroniche e strutturali, eseguite sulle nuove nanostrutture prodotte, le proprietà macroscopiche di trasporto elettrico I-V sono investigate ex-situ presso il laboratorio IC11, mentre le analisi UPS/ARPES/XRD/STM/STS/SEM e TEM vengono eseguite presso altri laboratori presenti sia sul territorio nazionale che all’estero. È importante notare che gli scienziati CNR incaricati presso il laboratorio IC11 hanno in essere diverse collaborazioni scientifiche nazionali (INFN, IIT e Università) e Internazionali (Università in Francia, Giappone, Australia, Polonia, Cina e Stati Uniti), diffuse in tutto il mondo, come ben attestato dalle loro pubblicazioni scientifiche. Inoltre, la loro esperienza e attività scientifica si basa sulla fisica fondamentale eseguita, utilizzando la radiazione di sincrotrone degli anelli di accumulazione presenti in varie Nazioni.
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