LSAM – Laboratorio di Spettroscopia Avanzata dei Materiali

I ricercatori del Laboratorio di Spettroscopia Avanzata dei Materiali (LSAM) studiano i fenomeni e i processi fisico-chimici che avvengono, su scala atomica, nanometrica e micrometrica, sulle superfici dei materiali.

Gli esperimenti sono condotti all’interno di un sistema di camere da ultra-alto vuoto (UHV) in cui si trovano apparati scientifici per effettuare esperimenti basati su tecniche sia spettroscopiche che microscopiche.

Sorgenti di raggi ultravioletti, raggi X (monocromatizzati), elettroni e ioni in congiunzione con un analizzatore di elettroni permettono di investigare la struttura elettronica, chimica ed eccitazioni elettroniche elementaridei campioni.

Inoltre un microscopio a effetto tunnel (STM) permette di ricostruire la topografia delle superfici dei campioni sotto esame con una risoluzione atomica ovvero, dell’ordine del decimo di miliardesimo di metro. Il microscopio può inoltre operare come microscopio a forza atomica in modalità non-contact.

Precedentemente alle misure spettro-microscopiche, le superfici cristalline dei campioni vengono rese il più possibile planari e ordinate rimuovendo gli atomi contaminanti dello strato più superficiale tramite processi di cleavage (sfaldamento) o di sputtering (bombardamento ionico). I campioni che subiscono sputtering vengono successivamente ricristallizzati per mezzo di un particolare trattamento termico (annealing). Le superfici vengono quindi studiate nel loro stato naturale oppure vengono funzionalizzate attraverso adsorbimento di gas, o deposizioni di molecole, atomi o di film metallici o molecolari.