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Ossidi, nanostrutture e materiali vetrosi per ottica e optoelettronica

Norberto Chiodini, Mauro Fasoli, Alberto Paleari, Anna Vedda

La nostra ricerca è focalizzata principalmente ma non solo, sulla chimica e le proprietà fisiche di vetri e vetroceramici per applicazioni ottiche, in fotonica, optoelettronica, e nel campo della rivelazione di radiazioni ionizzanti. Materiali in forma di bulk e film sottili sono sintetizzati e studiati con particolare interesse alla modifica delle proprietà ottiche in funzione di ioni attivi droganti o nano strutture inglobate nella matrice vetrosa. Vetri basati su silice drogata con terre rare o contenenti nano strutture sono tecnologicamente interessanti per sistemi di amplificazione ottica nella finestra delle telecomunicazioni,  come emettitori in led a lunghezze d’onda nell’UV e in fibre ottiche scintillanti per il biomedicale assicurando in ogni possibile applicazione compatibilità con la presente tecnologia delle fibre ottiche. Aspetti fondamentali di queste ricerche riguardano la spettroscopia delle terre rare, dei difetti di punto e delle nano strutture incluse nel mezzo ottico e lo sviluppo di nuovi metodi preparativi necessari per ottimizzare proprietà e applicazioni.

Chiodini


Linee di ricerca:

  • Proprietà ottiche di terre rare come Ce, Gd, Tb, Eu e dei difetti di punto, in matrici di tipo vetroso e in nanostrutture basate su  Hf ossido o lutezio-afniati, per l’ottenimento di scintillatori da usare in rivelatori di radiazioni ionizzanti a bassa energia nel campo medicale o industriale. Gli stessi materiali in forma di nano particelle per applicazione in nano medicina come alternativa alla terapia fotocromica tradizionale.
  • Studio di emissioni otticamente ed elettricamente stimolate e di proprietà non lineari di nanostrutture ad ampio  band-gap, come Ga2O3 and SnO2, in silice e in matrici vetrose composite. Studio dell’ applicabilità come emettitori di luce, materiali ottici fotosensibili, materiali ottici non lineari, e conduttori trasparenti.


Strutture:

  • Laboratorio di spettroscopia: assorbimento ottico,  spettroscopia di foto- termo- e radio-luminescenza, spettroscopia micro-Raman, misure di indice di rifrazione modi guidati in film, misure di correnti termo stimolate e spettroscopia d’impedenza. Analisi micro-ATR-FTIR, micro-profilometria, spettroscopia di luminescenza impulsata and SHG con Nd-YAG laser con seconda and quarta armonica. Spettrometria di massa ICP-MS con laser ablation, e fluorescenza X.
  • Laboratorio di sintesi: laboratorio di preparativa sol gel equipaggiato con cappe chimiche, flusso laminare, camera a guanti. Deposizione di film sottili tramite spin-coating. Autoclave per evaporazione in fase ipercritica per l’ottenimento di aerogel. Forni di sinterizzazioni in atmosfera controllata o vuoto e lappatrice per la preparazione di campioni con geometria controllata ad alta precisione.