Istituto officina dei materiali (IOM)

Competenze

Laboratori e infrastrutture

Una molteplicità di laboratori e infrastrutture di ricerca, anche aperti all'utenza internazionale, fanno parte delle strutture IOM. Questi costituiscono un ampio e completo insieme di strumenti e metodologie complementari per la sintesi a singolo atomo, l'analisi fine, la funzionalizzazione dei materiali e dei dispositivi, al fine di affrontare le questioni scientifiche multidisciplinari e di sviluppare nuove tecnologie.

Servizi forniti all'utenza scientifica nazionale ed internazioanle.

Linee di luce presso il Sincrotrone Elettra:

ALOISA
La linea, sviluppata per lo studio di superfici e film sottili, può svolgere su campioni cresciuti in-situ esperimenti con diverse tecniche complementari come assorbimento di raggi X e spettroscopie di fotoemissione, X-ray diffrazione di fotoelettroni, diffrazione di raggi X, Riflettività X- ray, Spettroscopia di Coincidenza Risolta in angolo di elettroni.

APE
Dedicata allo studio delle superfici solide e dei materiali nanostrutturati per mezzo di diverse tecniche spettroscopiche, come ARPES, XAS, Xmcd / LD, XPS, magnetometria Mott e anche accoppiata con sofisticati strumenti di preparazione / crescita e caratterizzazione off-line, come ad esempio STM, LEED-Auger, effetto Kerr magneto-ottico.

BACH
Beamline per lo studio spettroscopico delle proprietà elettroniche e magnetiche di materiali. Le teecniche disponibilie sono, nel range di energie del fotono 35 -1650 eV, HR-XPS veloce, RESPES, ARPES energia-dipendente e diffrazione di fotoelettroni, XMCD, XLD, XAS risolto in tempo, XES e RIXS possono essere eseguite nella stessa camera anche su campioni cresciuti in-situ. E' disponibile anche Xmcd fino a ± 6.5 T

BEAR
La linea dispone di polarizzazione variabile della luce (lineare, destra / sinistra polarizzazione ellittica), un'ampia gamma energia del fotone, geometrie di scattering flessibili. Studia processi Photon-in fotoni-out e fotoni in elettroni- out per l'indagine spettroscopica di materiali, film sottili e materiali stratificati di interesse tecnologico e per la scienza di base.

Gaph
In particolare dedicata alla ricerca sui sistemi isolati in fase gassosa. Con approccio multi-tecnica per studiare le proprietà elettroniche di atomi liberi, molecole e cluster, i processi fondamentali di multi eccitazione e di multi ionizzazione di shell interne e processi chiave relativi a diverse aree della scienza e della tecnologia.

LILIT
LILIT (Laboratorio Interdisciplinare per litografia) linea di luce dedicata alla fabbricazione, per mezzo di litografia a raggi X, e-beam e nanoimprint, tecniche di deposizione di film sottili e incisione al plasma, di micro strutture con risoluzione a livello nanometrico, sfruttando l'alto brillantezza di Elettra

Endstation per la spettroscopia a raggi X a ESRF:GILDA
Linea di luce per spettroscopia di assorbimento (XAS) con raggi X duri. Le caratterisitche della linea sono: ampia gamma di energia, alta intensità e fascio di piccole dimensioni. Energia-risoluzione dei rivelatori di raggi X e camere di misura per XAS superficie. Questa linea di luce è particolarmente adatto per studi su elementi in traccia, film sottili, interfacce.

Endstations per le tecniche di diffusione di neutroni ospitati presso Institut Laue-Langevin

BRISP
Utilizza la tecnica di Neutron Brillouin Scattering per studiare le dinamiche collettive in una vasta classe di sistemi disordinati (sistemi biologici e acquosa;, liquidi quantistici e metallici; vetri; liquidi confinati ...), così come la dinamica di spin a basso momento trasferito in materiali magnetici.

IN13
Lo spettrometro di backscattering termico IN13presso l'Istituto Laue-Langevin è dedicato principalmente alle scienze della vita, in particolare allo studio delle caratteristiche dinamiche dei composti macromolecolari nella regione di energia ¼eV, ma applicazioni scientifiche si possono trovare anche nelle aree della scienza dei materiali, fisica dello stato solido, geofisica e chimica.

Attrezzature disponibili @ TASC, Trieste:

Microscopio elettronico a scansione:
ZEISS SUPRA 40 SEM ad alta risoluzione a emissioni di campo (FEG) con la colonna GEMINI che fornisce eccellenti proprietà di imaging in combinazione con capacità analitiche è dotato di spettrometro di dispersione di energia dei raggi per la caratterizzazione chimica.


Laboratori di ricerca:
Unità di Ricerca di Perugia:


Scattering di luce Brillouin (BLS) per gli studi in Ultra Alto Vuoto (UHV).
Nel laboratorio si studiano principalmente la crescita di film sottili magnetici in Ultra alto vuoto mediante evaporatori e-beam, caratterizzati con un sistema LEED-Auger e un apparato per spettroscopia Brillouin di luce visibile.

BLS convenzionale e con ¼Focus
BLS convenzionale viene utilizzato per misurare la dispersione (frequenza vs vettore d'onda) delle onde di spin di nanostrutture magnetiche, mentre il micro-BLS viene applicato per mappare il profilo di intensità dell'onda di spin con risoluzione spaziale di circa 250 nm.

Sistema per studi di correlazione fotonica.
Il sistema dispone di un goniometro con una sistemazione speciale per i campioni in grado di ospitare soluzioni acquose, liquidi molecolari, polimeri e colle. Il sistema per spettrocopia di fotocorrelazione (PCS) è in grado di coprire una gamma dinamica di più di dieci decadi (25ns-1310S).

Sede centrale, Trieste TASC:

Laboratorio analitico
Il laboratorio si occupa di crescita in ultra alto vuoto di film sottili mediante Chemical Vapour Deposition (CVD) e Plasma enhanced CVD (PECVD), di caratterizzazione con spettroscopia di fotoemissione con luce ultravioletta e raggi X (UPS e XPS), spettroscopia di elettroni Auger, lspettroscopia di perdita di energia di elettroni (EELS) e diffrazione di elettroni di bassa energia (LEED).

Laboratorio SIPE
La crescita di film sottili in ultra alto vuoto viene caratterizzata mediante Auger Electron Spectroscopy (AES), diffrazione di elettroni di bassa energia (LEED) e fotoemissione inversa, con rilevatori Geiger Mueller.

Centro di Microscopia Elettronica (CME)
Il laboratorio dispone di: un microscopio TEM JEOL 2010 UHR FEG TEM / STEM con EDXS per la mappatura elementare e quantificazione; preparazione del campione (frantumatori per diradamento meccanico, due stazioni per fresatura a fascio ionico e pulitore al plasma); codici di calcolo commerciali e sviluppati in casa per l'elaborazione digitale e la simulazione di immagini e spettri

STM variabile e bassa temperatura
Sistemi STM a temperatura variabile (140K-900K) e a bassa temperatura (2.5K-300K). Il sistema VT consente di visualizzare la struttura e la dinamica superficiale, fino al video-rate, anche sotto l'esposizione al gas reattivo. Il sistema LT permette di visualizzare ad alta risoluzione molecole organiche e su queste di svolgere misure di spettroscopia elettronica e vibrazionale locale.

STS-STM a bassa temperatura.
Il laboratorio dispone di: sistema Home made per spettroscopia e microscopia a scansione a effetto tunnel (STM e STS). Campo di temperatura 5-300 K. Strutture per la preparazione del campione e la caratterizzazione in UHV, bombardamento ionico, diffrazione di elettroni a bassa energia, spettroscopia Auger.

Laboratorio manipolazione ottica
Il laboratorio dispone di sistemi per la manipolazione ottica per mezzo di pinzette ottiche e microchirurgia laser, spettroscopia di forza atomica al picoN, microscopie TIRF e FRET applicate alla neurobiologia, biologia cellulare del cancro, e nanobiotecnologie.

Laboratorio bio- nano-sensori.
Il laboratorio si occupa di nanoscienza applicata a problemi biologici e medici: biosensori nanoelectromeccanici e plasmonici, origami di DNA e proprietà biomeccaniche a livello di singola cella e di singola molecola.

Nanofabbricazione
Il laboratorio dispone di: Nano-litografia (E-beam, Ion Beam, Nanoimprint, raggi X, raggi UV e Soft Lithography) deposizione di film sottili (per evaporazione termica e con e-gun, per sputtering, placcatura elettrolitica), incisione a secco (RIE, RIE-ICP), per micro- e nano-strutturazione 2D e 3D e fabbricazione di dispositivi (sensori, celle fotovoltaiche, microfluidica, dispositivi ottici e fotonici ...).

Epitassia a fasci molecolari di semiconduttori ad Alta Mobilità (HMMBE)
Il laboratorio HMMBE è dedicata alla crescita epitassiale di eterostrutture di semiconduttori III-V di elevata purezza per dispositivi di trasporto e fotonici, e di nanostrutture quantiche a bassa dimensionalità a sito controllato

Epitassia a fasci molecolari di semiconduttori
Crescita e caratterizzazione di strati epitassiali e nanofili basata su composti di semiconduttori III-V e II-VI per applicazioni elettroniche ed optoelettroniche.

Epitassia a fasci molecolari di ossidi.
Crescita epitassiale di eterostrutture di ossidi in UHV con un controllo allo strato atomico durante la creazione di interfacce utilizzando in situ-RHEED (diffrazione di elettroni ad alta energia in riflessione). I campioni possono essere trasferiti in UHV alla linea di fascio APE, e a camere che dispongono di strumenti per spettroscopia MOKE a temperatura variabile e HAXPES.