UXS

UXS – Dalla struttura atomica alla morfologia: un approccio Unificato di X-ray Scattering per la caratterizzazione di nanomateriali

European Union e Aarhus Institute of Advanced Studies (Aarhus University), Marie Skłodowska-Curie cofund grant (EU-FP7 program, Grant Agreement No. 609033).

Gli allargamenti e le forme di picco nei diffrattogrammi di nanocristalli sono il risultato della coesistenza di effetti diversi, come la dimensione ridotta dei domini cristallini e peculiari morfologie, strain reticolari indotti dalla superficie e altri tipi di difetti strutturali e composizionali (difetti puntuali o planari, come dislocazioni o stacking faults). Di conseguenza l’informazione contenuta nel pattern di diffrazione è ridotta, mentre la complessità strutturale e microstrutturale è aumentata.
L’approccio basato sulla Debye Scattering Equation (DSE), non essendo limitato a materiali ideali, periodici e ordinati, considera sia lo scattering Bragg che lo scattering diffuso, consentendo di modellare lo scattering totale dei nanocristalli. Dal momento che il calcolo viene eseguito a partire da modelli atomistici nello spazio reale, informazioni strutturali e microstrutturali possono essere entrambe introdotte nel modello e trattate all’interno di un approccio unificato. Nonostante ciò, quando si ha a che fare con nanomateriali molto piccoli e altamente difettivi, separare gli effetti di dimensione e forma sul pattern di diffrazione, da quelli indotti dai difetti strutturali, non è semplice; l’impiego di tecniche complementari come lo Small Angle X-ray Scattering, “insensibili” alla scala atomica, può rafforzare l’analisi DSE. Il progetto nasce dalla collaborazione tra iNANO (Università di Aaarhus, DK) e To.Sca.Lab (Università dell’Insubria e IC-CNR, Como, IT) e propone lo sviluppo di un approccio Unificato di Small and Wide Angle X-ray Total Scattering per la caratterizzazione di nanomateriali, la definizione e l’implementazione di nuovi protocolli sperimentali e di modeling per la caratterizzazione quantitativa di nanomateriali, caratterizzati da diversa struttura, difettività e morfologia.

Ulteriori informazioni sul progetto: http://aias.au.dk/aias-fellows/federica-bertolotti/

Dr. Federica Bertolotti
Aarhus Institute of Advanced Studies (Aarhus University) and To.Sca.Lab
Høegh-Guldbergs Gade 6B, building 1630 (r201), 8000 Aarhus C (DK)

Phone: +4587153681
Email: fbertolotti@aias.au.dk