Istituto di struttura della materia (ISM)

Descrizione

L'Istituto con le sue 120 unità di personale distribuite territorialmente nelle sedi di Roma Area della Ricerca Tor Vergata, Roma Area della Ricerca di Montelibretti, Potenza Area della Ricerca di Tito Scalo e Trieste Area Science Park si occupa di ricerca di avanguardia in un ambito interdisciplinare tra fisica, chimica e scienza dei materiali. Le sue attività trovano applicazioni in settori quali energia, ambiente, sistemi di interesse biologico, dispositivi elettronici e magnetici e beni culturali.
Le attività spaziano dalla modellistica alla realizzazione prototipale di dispositivi passando dallo studio dei processi, alla preparazione e funzionalizzazione dei materiali, alla caratterizzazione delle loro proprietà strutturali ed elettroniche anche tramite lo sviluppo di nuova strumentazione e metodologie .
In particolare le diverse attività si articolano nella seguente filiera :

Modeling di processi e materiali
Metodi teorici da principi primi basati per lo studio di proprietà strutturali ed elettroniche di sistemi solidi e molecolari. Modeling della dinamica di processi ultra-veloci.
Analisi e controllo di processi elementari in sistemi isolati, su superfici funzionalizzate e all'interfaccia

Preparazione di materiali
Materiali su scala nanometrica e sistemi a bassa dimensionalità vengono realizzati sia con processi chimici che con tecnologie fisiche.
Classi di materiali di interesse sono:
- materiali magnetici strutturati su scala atomica e nanometrica:; nanoparticelle, film sottili , e multistrati,
- materiali ibridi organico-inorganico: film di molecole organiche, metallorganiche e chirali, ibridi organico/semiconduttore, organico/metallo;
- materiali catodici e anodici nanostrutturati a basi di ossidi di metalli di transizione, Litio e lantanidi;
- materiali 2D (grafene, silicene).

Caratterizzazioni di proprietà fisiche, chimiche e funzionali
- Analisi e controllo di processi elementari in sistemi isolati, su superfici funzionalizzate e all'interfaccia
- Determinazione della struttura geometrica e della composizione elementare di superfici e di interfacce e caratterizzazione della struttura elettronica e cristallina mediante tecniche spettroscopiche, diffrattometriche, e di microscopia
- Studio delle proprietà fisiche (ottiche, di trasporto e magnetiche) e chimiche (chemiadsorbimento, catalisi) e della loro correlazione con la struttura elettronica e atomica di superficie ed interfaccia.

Realizzazione dispositivi e strumentazione
- Realizzazione e caratterizzazione di dispositivi per energia e fotonica
- Sviluppo di strumentazione e metodologie per miscroscopia, diffrazione e spettroscopie a raggi X, spettrometria di massa.
- Gestione di linee di luce e stazioni sperimentali presso sorgenti di radiazione di sincrotrone e Free Electron Lasers