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"milano roma": deve essere presente l'esatta sequenza milano roma

Ricerche in: Ricerche fisico-matematiche applicate
Fisica della materia
Caratterizzazioni avanzate di ossidi
CARATTERIZZAZIONE MEDIANTE LUCE DI SINCROTRONE   SPETTROSCOPIA   ARPES      
Materiali per l'energia
  Le “Solid Oxide Fuel Cells” (SOFC) sono dispositivi capaci di convertire direttamente l'energia chimica di un combustibile in energia elettrica.  Il combustibile è generalmente costituito da una miscela gassosa contenente idrogeno e come risultato del funzionamento della SOFC si ha la produzione di energia elettrica e di acqua. L'interesse per questo tipo di dispositivi è enormemente aumentato negli ultimi anni per le innumerevoli applicazioni anche nel campo di dispositivi mobili quali ad esempio computer portatili e telefoni cellulari. I principali vantaggi offerti dalle SOFC rispetto alle batterie a ioni Li sono l'assenza di cicli di carica-scarica e una densità di energia maggiore. Una delle caratteristiche che limita l'impiego delle fuel cells nell'applicazione in dispositivi portatili è dovuto alle elevate temperature di funzionamento delle fuel cells stesse generalmente comprese tra gli 800 ed i 1000°C. Queste elevate temperature di funzionamento sono necessarie per poter ottenere elevati valori  di conducibilità che potrà essere protonica o ionica in funzione del materiale elettrolita utilizzato. La realizzazione e lo studio di nuovi materiali da utilizzare come conduttori siano essi ionici che protonici è rivolto principalmente all'innalzamento della conducibilità a basse e medie temperature in modo tale di consentire il funzionamento delle SOFC a temperature comprese tra 500 ed 800 °C. Gli studi condotti dal gruppo, nel campo dei materiali per SOFC, sono rivolti sia agli elettroliti ionici che a quelli protonici CONDUTTORI PROTONICI Un importante risultato conseguito dal gruppo nel campo degli elettroliti protonici riguarda lo zirconato di bario drogato con ittrio (BZY). Sono stati realizzati film di BZY di elevata qualità e senza bordi di grano. Tali film hanno mostrato la conducibilità protonica più alta mai ottenuta, molto maggiori delle conducibilità raggiunte da quelli che sono considerati i conduttori ionici con la più alta conduttività (High proton conduction in grain-boundary-free yttrium-doped barium zirconate films grown by pulsed laser deposition; Nature Materials, 9, 2010, 846–852 doi:10.1038/nmat2837).   CONDUTTORI IONICI Anche per quanto riguarda i conduttori ionici sono stati raggiunti importanti risultati. Tra gli elettroliti ionici e' stato studiato anche l'ossido di Cerio drogato con Samario (SDC) che possiede una elevata conducibilita ionica ed e' uno dei migliori candidati per l'utilizzo come elettrolita nelle SOFC funzionanti a temperatura intermedia e che mostra una elevata instabilità e degradazione in condizioni di utilizzo. Sono stati realizzati film di SDC su substrato di MgO. La stabilità del film di SDC è risultata notevolmente migliorata mediante l'adozione di un buffer layer di SrTiO3. L'utilizzo del buffer layer di SrTiO3 ha migliorato le proprietà cristollagrafiche dell'SDC. L'assenza di bordi di grano nell'eterostruttura  SDC/STO/MgO ha inoltre migliorato la stabilità ai processi ciclici di ossidazione-riduzione in atmosfera di utilizzo contenente idrogeno. Fabrication and Electrochemical Properties of Epitaxial Samarium-Doped Ceria Films on SrTiO3-Buffered MgO Substrates; Advanced Functional Materials 19 (2009) 11 p.1713
Film di ossidi funzionali
PULSED LASER DEPOSITION   OSSIDI SUPERCONDUTTORI   OSSIDI MAGNETICI Parte dell'attivita di ricerca svolta e' incentrata su film ed eterostrutture basate su ossidi magnetici quali ad esempio le manganiti. L'interesse per le manganiti è legato alla scoperta dell'effetto di magnetoresistenza colossale (CMR) nei composti manganitici. La formula chimica delle manganiti CMR può essere scritta come RE1-xAxMnO3, dove RE indica una terra rara (per lo più la o Nd) e A una terra alcalina. (Ca, Sr o Ba). Per 0.2 <x < 0.5, le manganiti mostrano un gran numero di proprietà magnetiche e di trasporto elettrico di notevole interesse collegate con la completa polarizzazione dello spin dei portatori presenti in questi composti. Le manganiti in cui la terra rara è sostituita parzialmente con una terra alcalina sono buoni conduttori elettrici a basse temperature e mostrano un comportamento isolante ad alta temperatura. Questi due regimi sono separati da una transizione metallo-isolante (MI) ad una temperatura TP. La temperatura critica MI coincide praticamente con la temperatura di transizione ferromagnetica TC. La dipendenza della resistenza elettrica dal campo magnetico applicato avviene in prossimità della transizione MI. Per le loro proprietà le manganiti hanno attirato molto interesse nella prospettiva di possibili applicazioni. Tali applicazioni coprono un ampio spettro di possibilità dai dispositivi tunnel del tipo “spin-valves” per memorie magnetiche basati su trilayer film magnetico-isolante–film magnetico, ai dispositivi ad iniezione di spin. Tali applicazioni richiedono l'utilizzazione di film sottili di manganiti ed eterostrutture basate su manganiti. In aggiunta agli aspetti collegati alla crescita di film ed eterostrutture di manganiti tramite differenti tecniche, l'attività del gruppo si è rivolta alcune problematiche scientifiche specifiche dei film sottili di manganiti: ad esempio, effetti indotti dallo strain epitassiale ed effetti di superficie/interfaccia. Evidence of orbital reconstruction at interfaces in ultrathin La0.7Sr0.3MnO3 films; PHYSICAL REVIEW LETTERS 100 (2008) 13    DOI: 0.1103/PhysRevLett.100.137401