MICROSCOPY AND STRUCTURAL CHARACTERIZATION TECHNIQUES - MOD. 2

L’insegnamento ricade tra gli insegnamenti caratterizzanti comuni al corso di laurea magistrale di Science and Technology of Bio and Nanomaterials e ha lo scopo di fornire agli studenti gli strumenti
metodologici atti alla caratterizzazione di materiali anche di natura biologica.
Obiettivi dell’insegnamento sono: capire le caratteristiche e le potenzialità dei più moderni microscopi elettronici utilizzati nella caratterizzazione strutturale dei materiali e fornire
strumenti metodologici di base per l'interpretazione dei risultati ottenuti. Il corso fornirà i fondamenti dell'ottica geometrica e successivamente le conoscenze necessarie alla comprensione del funzionamento di un microscopio elettronico. Alla fine del corso lo studente avrà le basi per ricavare dalle immagini ottenute con un microscopio elettronico le informazioni strutturali e morfologiche di interesse. Le parti pratiche (laboratorio ed esercizi saranno focalizzate principalmente sullo studio di nanoparticelle e materiali ibridi.

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte dal corso (lezioni
frontali, esercitazioni e laboratorio) e lo studio individuale
consentiranno agli studenti di raggiungere il seguente grado di conoscenza e comprensione:
1. acquisire i metodi principali per lo studio e la caratterizzazione strutturale di materiali;
2. apprendere le tecniche di microscopia elettronica per lo studio e l'analisi di sistemi nanostrutturati.
Lo studente acquisirà la capacità di applicare conoscenza e comprensione per lo studio di sistemi a dimensione nanometrica
correlando le proprietà dimensionali/strutturali con le proprietà macroscopiche.
La capacità di giudizio consisterà nel sapere applicare lo studio relativo alle proprietà del mondo a dimensione nanometrica in ambito tecnologico ed applicativo.

Il corso farà elevato uso di metodi matematici quindi la conoscenza del calcolo differenziale ed integrale è essenziale, inoltre i concetti di base di Fisica I e di Fisica II, in special modo onde ed elettromagnetismo
saranno necessari per poter frequentare in modo proficuo questo insegnamento.

L'occhio umano: funzionamento e limiti
ottica geometrica: equazione delle lenti sottili, aberrazioni, sistemi multi-lente;
Microscopia ottica;
Ottica per elettroni: proprietà di una lente magnetica sottile, difetti delle lenti per elettroni;
Cannone elettronico: emissione termoionica, effetto Scottky ed emissione di campo;
cinematica dello scattering da parte di un nucleo atomico; scattering elettrone-elettrone; la dinamica dello scattering;
Transmission electron microscopy: tipologie di contrasto: contrasto da scattering, contrasto da diffrazione. Diffrazione elettronica; microscopia in campo chiaro e campo scuro; contrasto di fase. High resolution TEM. Tecniche di preparativa campioni.
Scanning electron microscopy: principi di funzionamento, elettroni secondari, elettroni retrodiffusi. Il SEM ambientale; preparativa campioni per SEM.
Microscopia elettronica analitica: microanalisi (EDX).

Fultz Brent, Howe James, Transmission Electron Microscopy and Diffractometry of Materials, Springer 4th edition 2013

Physical principles of Electron Microscopy,An Introduction to TEM, SEM, and AEM. Ray F. Egerton; Springer (2005)

Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science.
David B. Williams, C. Barry Carter, Springer; 2nd edition (2009).

Le conoscenze acquisite dagli studenti saranno verificate tramite un'esame scritto, dove gli studenti dovranno risolvere degli esercizi numerici relativi agli argomenti trattati a lezione. Inoltre gli studenti dovranno rispondere per iscritto a domande che verteranno su argomenti trattati a lezione.

lezioni frontali alla lavagna

Inglese

Gli studenti per accedere alla prova di esame devono aver frequentato almeno il 70% delle lezioni.
Accessibilità, Disabilità e Inclusione

Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010) per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge 17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA disabilita@unive.it.

scritto

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Cambiamento climatico e energia" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile