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PROGRAMMA ATTIVITÀ LABORATORIO SPNM 2016STUDIO DELLE PROPRIETÀ FISICHE SU SCALA NANOMETRICA IN MATERIALI ED IN NANOSTRUTTRE DI INTERESSE SCIENTIFICO E TECNOLOGICO

I principali obiettivi del lavoro su ZnO sono sintetizzare e caratterizzare film sottili e realizzare dispositivi tramite particolari pattern di nanostrutture, e di studiarme le rispettive proprietà fotoconduttive in risposta agli UV. Le linee guida di questo lavoro sperimentale sono riassunte di seguito: 1 Saranno utilizzati substrati di Si per la crescita di nanostrutture di ZnO. Si intende partire dalla deposizione di film sottili di Zn metallico su silicio tramite tecnica eBeam. Si studierà tramite AFM l'evoluzione morfologica dei film sottili di Zn al variare dei parametri di crescita. 2 Saranno patternate (definite) delle particolari geometrie su scala nanometrica tramite tecnica di nanolitografia EBL. Si realizzeranno in particolare nanoreticolati con diversi passi reticolari e geometrie, ma anche array di linee e di nano-isole. Si controllerà tramite microscopia AFM e STM le superfici e le geometrie del dispositivo. 3 Tramite processo termico in vuoto a pressione parziale di ossigeno si provvederà all'ossidazione e cristallizazione in ZnO. Si studierà tramite conductive AFM e STM l'ossidazione dello Zn metallico e tramite spettroscopia di tunnel si misurerà la conduttanza dinamica per indagare la densità degli stati di ZnO. Tale esperimento sarà effettuato al variare delle condizioni di luce UV. La fotoconduzione diretta sarà altresì indagata tramite esperimenti basati su conductive-AFM misurando la variazione relativa della resistenza elettrica a seguito di illumiazione. Mappe di potenziale elettrico di superfice e di polarizzazione elettrica saranno eseguite tramite ScanningKelvinProbeMicroscopy e PiezoForceMicoscopy. Raman spettroscopy e Micro Raman verranno utilizzate come tecniche di caratterizzazione ottica. 4 Le nanostrutture di ZnO serviranno ulteriormente da seed cristallino per la generazione di nanofili di ZnO allineati lungo le nanostrutture patternate tramite un processo idro-termico con precursori di nitrato di zinco e di hexamethyltetramine (HMT). Le linee base del trattamento idrotermico sono dettate dal lavoro di L. Vayssieres (Adv. Mater. 15 464 2003). 5 Si provvederà all'implementazione di un sistema di spettroscopia Raman integrato con l'apparato SPM/fluorescenza, e della relativa connessione tra il sistema di scansione xy e l'acquisizione degli spettri Raman, al fine di realizzare un apparato microRaman . ____________________________________________________________________ Rispetto alla ricerca sul pinning dei vortici in bilayer ferromagnete superconduttore. 1 Si effettueranno esperimenti di Magnetic Force Microscopy a temperatura variabile nel range 6-10 K al fine di determinare se i difetti micromagnetici puntuali che creano la formazione di biforcazioni nel patterm a stripe dei domini magnetici nel ferromagnete Py agiscono come centri di pinning. Si caratterizzeranno i momenti magnetici delle sonde a leva utilizzate come sensore nell'apparato per poter misurare l'intensità del flusso magnetico alle biforcazioni e lungo le stripe. Al variare del campo magnetico esterno si misurerà la mobilità dei vortici, in zone con biforcazioni ed in zone lontane da biforcazioni. 2 Saranno eseguiti esperimenti MFM in field cooling e verranno ripetute le indagini del punto 1. ____________________________________________________________________ Proprietà viscolestiche, elettrostatiche ed antibatteriche di polimeri dendritici(m-PEG)(MMA)(DMAEMA)n Tramite microscopia AFM in soluzione acquosa saranno misurate le caratteristiche viscoelastiche dei polimeri. Saranno studiati i composti con n= 1,2,4 corrispondenti al numero di diramazioni del DMAEMA. Il potenziale effetto battericida sarà evidenziato tramite esperimenti combinati di fluorescenza e di spetroscopia di forza. Con cantilever AFM funzionalizzati con E.coli tramite liganti (Concanavalina) si misurerà la forza di adesione del microorganismo con le superfici dei differenti campioni di polimero in confronto con una superficie non attiva (vetro).