Spettroscopia Raman (e non Dip. FISICA:

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1 pettroscopia Raman (e non Dip. FIICA: Dove siamo? Chi siamo? Pietro Galinetto - Resp. Lab. Raman Maria Cristina Mozzati - Resp. Lab EPR Enrico Giulotto Vittorio Bellani Qui sotto E P R Raman cienza dei materiali energetica, spintronica, fotonica, elettrochimica Famiglia Carbonio Nanomedicina - Biotecnologie Beni Culturali cienze forensi Mineralogia Raman and EPR Research Unit on Materials cience In quali ambiti di ricerca?

2 Con chi? Collaborazioni nazionali e internazionali UniMi, UniMiB CNR-Mi UniCatt-Bs, Elettra-T UniPR, Unia UniGe, IIT, CNR Ge, Fondazione Arvedi, Polizia di tato Racis Arkedos Zonca - NET Laboratory & cuola Normale, Pisa.. Come? Attività perimentale a Pavia: pettroscopia Raman & ER EPR + usc. Mag. A.. CR (Prague) R.A...Petersburg(Russia) UAM Madrid Hebej Un. Tianjin-China Armenian PU NA, Armenia Fisica per Biologia (EG) Fisica per cienze della Terra (PG) ½(pettroscopia dello tato olido) (PG) Tecnologie Fisiche e Beni Culturali (PG e MCM) Fisica dei dispositivi elettronici a stato solido (VB) Attività didattica Possibilità di tesi specialistiche e triennali

3 Raman pectroscopy Raman Intensity (arb.units) P 2 5 Rotational Raman Vibrational 5000 Raman Electronic Raman virtual state 1 in 10 7 photons is scattered inelastically Infrared Infrared (absorption) (absorption) Excitation cattered Raman Raman (scattering) (scattering) virtual state v = 1 v = 1 v v = = Raman hift (cm -1 )

4 Vibrational spectroscopies da Introduction to vibrational spectroscopies J. errano

5 tructural Investigation in ingle Crystal and Ceramic Mn:rTi 3 Mn doped rti 3 Mn FERRELECTRIC 463, 1, (2014) Mn Vaso di Licurgo iamo ancora capaci di fare il vetro rosso? Come? Mozzati Galinetto

6 Electron Paramagnetic Resonance or It s fun to flip electrons! Energia = 9 GHz EPR: rivela transizioni di dipolo magnetico in sistemi paramagnetici diluiti Indagine dello stato fondamentale, delle caratteristiche di simmetria dell'intorno, delle interazioni magnetiche locali di ioni di elementi di transizione e di terre rare. Individuazione di difetti paramagnetici preesistenti o indotti.

7 Cross-sections of the optical processes

8 ER urface Enhanced Raman cattering

9 Lo studio e la realizzazione di vetri funzionalizzati ad attività antibatterica sono di notevole importanza per tutte le applicazioni connesse all impianto di dispositivi medicali e in generale per la biomedicina H H H H H H i i i i i i i i rodamina DF-H i i i i i i i i GLA GLA H H H H H H i i i i GLA i i i i Ag NPs i i i i GLA i i i i?? PG-MCM-EG

10 Raman hift (cm -1 ) Raman Intensity (arb.units)

11 Nuove metodologie per le cienze Forensi: la spettroscopia Raman nella rilevazione di tracce ematiche o di tracce di sostanze psicotrope in materiale ematico Raman Intensity (arb.units) :2 1:10 2 1:10 4 1:10 4 ER Raman hift (cm -1 )

12 Eterostrutture di fili di GaAsN in GaAsN:H su substrato di GaAs Presenza di strain reticolare Imaging mediante fotoluminescenza (PL) di fili di differente larghezza. GaAsN GaAs Il film iniziale di GaAsN su GaAs, di spessore 200nm, è in condizioni di strain biassiale tensile. L eterostruttura di fili GaAsN fra barriere di GaAsN:H è ottenuta con idrogenazione selettiva. Nell eterostruttura fili/barriere è presente strain uniassiale ( xx ) modulato spazialmente. La polarizzazione della emissione in PL ( ) si correla con la modulazione dello strain uniassiale ( xx ) ricavato da simulazioni. R. Trotta et al., Appl. Phys. Lett. 94, (2009) Giulotto

13 Mappatura dello strain in fili GaAsN/GaAsN:H mediante Raman scattering La frequenza del fonone L dipende dallo stato di strain del materiale GaAs-like GaAs-like (a) Andamento della frequenza del fonone L GaAslike lungo una linea perpendicolare ad un filo. Frequency (cm 1 ) (b) L andamento dell intensità integrata del modo localizzato Ga N lungo la medesima linea segue in modo accurato la variazione della composizione. E. Giulotto, M. Geddo, M. Patrini, G. Guizzetti et al., J. Appl. Phys. 116, (2014)

14 Raman Modes in Carbon Materials? Diamond sp 3 (3D) 1332 cm -1 Graphite sp 2 (2D) 1582 cm -1 Chain sp 1 (1D) 1855 cm -1 Graphene Nanotubes (MW/W)

15 pettroscopia Raman del grafene V. Bellani Mappa Raman del grafene Grafene prodotto chimicamente partendo dalla lignina J. Appl. Phys. 108, (2010). J. Mater. Chem. 21, 2924 (2011). Carbon 84, 254 (2015). Collaborazioni Laboratorio di Nanochimica, CNR Bologna Universita di alamanca Dipartimento di chimica fisica, Universita di Pavia

16 pettroscopia Raman di nano-fili di carbonio e semiconduttori V. Bellani Raman of semiconductor nano-wires and carbon-nano tubes Nanoscale 6, 788 (2014) Collaborazioni NET Laboratory & cuola Normale, Pisa University of Brescia Euromagnet, High Magnetic Field Laboratory

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