Laboratori Raman-EPR: isolanti, ossidi, materiali magnetici
L'attività di ricerca a carattere prevalentemente sperimentale con tecniche Raman, micro-Raman, EPR, magnetometria SQUID, foto- e termo-luminescenza, misure di correnti foto e termostimolate riguarda lo studio delle proprietà strutturali, elettroniche, magnetiche e ottiche di ossidi misti puri e drogati con elementi di transizione. I materiali studiati sono di interesse applicativo soprattutto nei campi della sensoristica, della spintronica, della fotonica e dell'energetica. L'attività prevede, in particolare, lo studio di film sottili nanostrutturati di ossidi magnetici diluiti (TiO2, SnO2, KTaO3, SrTiO3 drogati con metalli di transizione) per applicazioni nella spintronica; spinelli di Ti e Li (conduttori ionici) e ferriti; manganiti di lantanio, anche a strati, con proprietà magnetoresistive; ossidi perovskitici per applicazioni alla fotonica (LiNbO3, LiTaO3, K1-xLixTa1-yNbyO3).
La ricerca viene sviluppata in un ambito multidisciplinare tra la scienza dei materiali, la fisica e la chimica. La strumentazione disponibile viene utilizzata anche per altre attività: caratterizzazione di materiali di interesse industriale quali polimeri e strutture mono e bidimensionali a base di carbonio, quali nanotubi e grafene; datazione di reperti archeologici ceramici; studio tramite spettroscopia microRaman di reperti artistici di interesse per i Beni Culturali; studio di infusi cristallini nei vetri industriali. Fra le applicazioni di queste tecniche al campo dell'archeologia e dei beni culturali, si può menzionare lo studio tramite spettroscopia microRaman dei pigmenti rossi degli affreschi del castello di Lardirago, lo studio EPR di vetri della Certosa di Pavia e la datazione mediante termo-luminescenza (TL) delle tombe emerse durante lo scavo archeologico della cripta della Chiesa di San Felice a Pavia. In quest'ultimo caso, il segnale di TL dipende dal numero di elettroni che vengono intrappolati, a causa della radioattività ambientale, nei livelli di impurezza presenti nel gap proibito di energia del materiale e, dopo opportuna procedura di calibrazione, permette di determinare il tempo intercorso dall'ultima ''cottura'' (spesso la realizzazione del manufatto) sulla scala dei secoli. La datazione mediante TL può quindi essere incrociata con altri dati storici ed è complementare a tecniche di datazione basate su isotopi radioattivi.
Staff: P. Galinetto, E. Giulotto, M.C. Mozzati