Fabbricazione di materiali e superfici nanostrutturati

La fabbricazione di superfici e film avviene con tecniche di tipo fisico da fase vapore (PVD) con un approccio di tipo bottom-up. In particolare mediante ablazione laser impulsata (PLD - Pulsed Laser Deposition) e evaporazione termica. Questa attività prevede lo sviluppo di materiali per specifiche applicazioni, in particolare:

La tecnica PLD si basa sulla vaporizzazione locale di un bersaglio (target) ottenuta con impulsi laser di alta potenza (> 100 MW). Le specie emesse dalla superficie del target formano un plasma e si possono depositare su un opportuno substrato dando luogo alla formazione di film e superfici. La PLD permette di depositare una vasta tipologia di materiali (isolanti, ceramici, polimeri) anche a stechiometria complessa. La deposizione a temperatura ambiente permette di utilizzare svariati substrati anche termosensibili.

Modificando la dinamica di espansione del plasma (controllando la pressione del gas di fondo e la distanza target-substrato) è possibile depositare cluster e nanoparticelle con diverse dimensioni e energia cinetica. Questo si riflette nella possibiltà di produrre film da compatti (prodotti atomo per atomo) a estremamente porosi (prodotti da cluster e nanocristalli) con proprietà controllate (morfologia, porosità, grado cristallino, composizione).

 


      

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Fotografia della piuma di plasma prodotta da target di diversi elementi

Laboratorio Materiali Micro e Nanostrutturati, Dipartimento di Energia Politecnico di Milano Via Ponzio 34/3 I-20133 Milano