Laboratorio Materiali Micro e Nanostrutturati Dipartimento di Energia NEMAS – Center for NanoEngineered Materials and Surfaces Politecnico di Milano www.nanolab.polimi.it

Laboratorio Materiali Micro e Nanostrutturati Docenti del gruppo di ricerca : Responsabile: - Prof C.E. Bottani (Fisica dello Stato Solido) Docenti: - Marco Beghi (Fisica della Materia -Tecnologia dei Materiali Nucleari) - Paolo Ossi (Plasmi nell’Ingegneria delle Superfici - Fisica dei Materiali Disordinati) - Andrea Li Bassi (Physics of Condensed Matter – Fisica dello Stato Solido) - Carlo S. Casari (Proprietà Fisiche dei Materiali) - Matteo Passoni (Fisica dei Plasmi – Fisica dello Stato Solido)

Attività di tesi Synthesis Characterization Pulsed Laser Deposition Growth of nanostructured thin films and nanoparticles Characterization Morphology, structural and electronic properties Pulsed Laser Deposition Sputtering Evaporation Self assembling Electron microscopy Scanning Probe microscopy Vibrational spectroscopies theory and models

1. Sintesi di materiali nanostrutturati 1.1 Sviluppo di fotoanodi per celle fotovoltaiche Deposizione mediante Pulsed Laser Deposition (PLD) e caratterizzazione morfologica e strutturale di fotoanodi nanostrutturati a base di TiO2 per celle fotovoltaiche di III generazione (DSSC, hybrid organic-inorganic). 1.2 Sintesi di quantum dot per celle fotovoltaiche Preparazione di quantum dot di semiconduttori (es. Si) e caratterizzazione ottica e strutturale. Preparazione di sistemi per quantum dot-sensitized solar cells. Andrea Li Bassi – andrea.libassi@polimi.it Carlo Casari – carlo.casari@polimi.it 1.3 Studio di materiali per sistemi a fusione nucleare Preparazione di specchi di Rh, Mo per sviluppo di diagnostiche del plasma in sistemi a fusione a confinamento magnetico (es. ITER). (In collaborazione con IFP-CNR Milano-Bicocca e ENEA Frascati) Matteo Passoni – matteo.passoni@polimi.it

Carlo Casari – carlo.casari@polimi.it 2. Studio di superfici alla scala nanometrica e atomica 2.1 Preparazione e studio di sistemi nanostrutturati per catalisi modello Deposizione mediante Pulsed Laser Deposition (PLD) ed evaporazione di cluster atomici di metalli nobili (Pd/PdO) su substrati ceramici modello Al2O3 e caratterizzazione in situ della morfologia e delle proprietà elettroniche mediante Scanning Tunneling Microscopy e Spectroscopy (STM/STS). Carlo Casari – carlo.casari@polimi.it 2 nm 2.2 Studio di superfici magnetiche Studio mediante Scanning Tunneling Microscopy (STM) e Spectroscopy (STS), anche con polarizzazione di spin, di superfici magnetiche [es. isole di Fe/Au(111), Fe/W(110), Co/Au(111)]. Si prevede anche lo sviluppo e la caratterizzazione di punte STM magnetiche (Cr, Fe/W). Andrea Li Bassi – andrea.libassi@polimi.it

Carlo Casari – carlo.casari@polimi.it 2. Studio di superfici alla scala nanometrica e atomica 2.3 Studio degli aspetti teorici della microscopia e della spettroscopia a effetto tunnel Sviluppo di modelli teorici per la descrizione della misura STS in termini delle proprietà elettroniche del sistema. Descrizione della corrente di tunnel in esperimenti Spin Polarized STM/STS, con inclusione degli effetti legati alla dipendenza dallo spin degli stati elettronici del sistema, e alla possibile differente magnetizzazione del campione e della sonda. Matteo Passoni – matteo.passoni@polimi.it 2.4 Imaging molecolare di sistemi biologici Sviluppo di tecniche di Microscopia a Forza Atomica (AFM) e a scansione a effetto tunnel (STM) per lo studio di biomolecole (proteine, DNA). L’attività prevede anche lo sviluppo e la produzione di nuovi substrati per analisi AFM/STM. Carlo Casari – carlo.casari@polimi.it

3. Spettroscopia vibrazionale 3.1 Proprietà ottiche e vibrazionali di sistemi nanostrutturati Spettroscopia Raman e caratterizzazioni ottiche di: nanostrutture di carbonio (grafene, nanotubi, nanowire) ossidi nanostrutturati (es. TiO2) quantum dot di semiconduttori Andrea Li Bassi – andrea.libassi@polimi.it Carlo Casari – carlo.casari@polimi.it 3.2 Proprietà nanomeccaniche di film e multistrati - Determinazione, mediante spettrometria Brillouin, delle caratteristiche elastiche di film sottili e di film multiustrato. Si tratta di film metallici o/e ceramici, tipicamente di interesse per applicazioni in campo energetico (film protettivi, barriere impermeabili o a permeabilità controllata). - Analisi della propagazione di onde elastiche in mezzi nanostrutturati, o aventi una struttura a scala mesoscopica.   Marco Beghi – marco.beghi@polimi.it

4. Interazione di plasmi e fasci energetici con superfici 4.1 Sintesi controllata di nanoparticelle metalliche in ablazione laser e deposizione di strutture 2D con proprietà ottiche ad hoc Energetica, dinamica di espansione e sintesi di NPs in piume di ablazione Deposizione di assemblee di NPs e loro analisi strutturale-morfologica Studio delle proprietà ottiche (SPR) (collaborazione CNR- IPFC ed Univ. Messina) Paolo Ossi – paolo.ossi@polimi.it 4.2 Comportamento di zirconia stabilizzata con yttria (FSZ) sotto bombardamento ionico in regime di collisioni anelastiche Irraggiamento nel range dello stopping power elettronico (ioni U, Pb da GeV) di film di FSZ policristallini Analisi delle modificazioni composizionali, microstrutturali, nanostrutturali per diverse dosi di irraggiamento Paolo Ossi – paolo.ossi@polimi.it

Laboratorio Materiali Micro e Nanostrutturati Dipartimento di Energia NEMAS – Center for NanoEngineered Materials and Surfaces Politecnico di Milano Via Ponzio 34/4 20133 Milano, Italy Contatti: Prof. Carlo E. Bottani carlo.bottani@polimi.it tel. 02 2399 6352