PDefinizione delle nanostrutture: - dalle superfici alle nuove architetture atomiche e molecolari; sistemi bidimensionali (2D) e monodimensionali (1D) a confronto con i sistemi 3D; - struttura cristallina dei sistemi 3D e nei cristalli 2D (sistemi bidimensionali esemplari); simmetrie ed operazioni di simmetria; - processi di rilassamento, ricostruzione e transizioni di fase nella formazione di una superficie Metodi di indagine strutturali in sistemi a bassa dimensione: - tecniche di diffrazione (XRD, LEED, GIXD); - tecniche di microscopia (AFM, STM, STS) Processi di fabbricazione e di autoassemblaggio delle nanostrutture: - processi di autoassemblaggio di molecole su superfici (SAM); - metodi di preparazione delle superfici (“sputtering”, sfaldatura) e delle nanostrutture (deposizione in vuoto da fase vapore, PVD, di 'chemical vapour deposition', CVD, di fasci epitassiali molecolari, O-MBE); - nanostrutture magnetiche, la magnetoresistenza gigante; - nuove architetture atomiche e molecolari sulle superfici: nanostrutture di atomi e molecole ordinati su superfici vicinali o nanostrutturate; - i fullereni, i nanotubi di carbonio (CNT) e il grafene (proprietà elettroniche, strutturali, crescita del grafene, modifica delle proprietà intrinseche del grafene, drogaggio, ...). - esperienze di laboratorio con preparazione di SAM su superfici Proprietà elettroniche delle nanostrutture: - proprietà elettroniche delle nanostrutture e delle interfacce con le superfici; struttura elettronica e densità degli stati in sistemi 1D e 2D (studio di sistemi esemplari); - spettroscopia di fotoemissione, principi e metodi sperimentali, nel campo UV e X (UPS ed XPS), spettroscopia Auger; - applicazioni ed esempi, bande elettroniche La Luce di Sincrotrone: - introduzione all’emissione della radiazione di sincrotrone (LdS); anelli di accumulazione; - funzionamento di una linea di luce e caratteristiche della LdS (scelta dell’energia, monocromatizzazione, polarizzazione, struttura temporale, coerenza, …); - metodi di indagine sperimentali per le nanostrutture ed esempi, dalle tecniche di diffrazione e assorbimento X a quelle di visualizzazione in contrasto di fase, dalla fisica all’ingegneria, alla biologia, medicina, beni culturali e tecnologia Applicazioni. Partecipazione a esperienze di laboratorio. Esempi di attività di laboratorio: - esperienze di laboratorio con calibrazione e metodi di deposizione di nanostrutture; - caratterizzazione strutturale; - esperienze di laboratorio con caratterizzazione morfologica dei SAM.

- articoli scientifici riguardanti le tecniche sperimentali specifiche del laboratorio, forniti dai docenti di riferimento del laboratorio scelto - dispense del corso disponibili sul sito: https://elearning2.uniroma1.it/login/index.php