Lo scattering anelastico di luce (Raman e Brillouin) permette di studiare le proprietà strutturali dinamiche (spettro vibrazionale) dei materiali. In particolare lo scattering Raman è sensibile alle vibrazioni molecolari nei materiali disordinati e ai fononi ottici nei cristalli mentre lo scattering Brillouin rivela le onde acustiche che si propagano nel materiale per eccitazione termica (fononi acustici). Queste due tecniche permettono di ottenere informazioni sulla struttura di un materiale dalla scala molecolare (1-10 nm) alla scala mesoscopica (10- alcune centinaia di nm). L'intervallo di frequenze complessivamente coperto si estende da 1 GHz a 100 THz.

Questà linea di ricerca, attiva dal 1992, comprende diverse attività, progetti e collaborazioni per lo studio delle proprietà strutturali di alcune tipologie di materiali micro e nano-strutturati e di nanostrutture:

• Nanocristalli e film nanocristallini di ossido di titanio
• Vetri speciali per fotonica
• Quantum dot di semiconduttori
• Nanoparticelle di stagno
• Catalizzatori a base di Pd/PdO
• Film termolettrici di Bi2Te3
• Ossidi di metalli nanostrutturati
• Substrati SERS-attivi
• Sistemi di Si/SiO2 per MEMS

Sono stati sviluppati codici per il calcolo di densità di stato dei fononi acustici di volume e di superficie e di accoppiamento con il campo elettromagnetico incidente per la simulazione della sezione d'urto Brillouin in multistrati.
E' stato inoltre sviluppato un programma per la determinazione delle costanti elastiche a partire dalla misura delle relazioni di dispersione dei fononi acustici di superficie.

Pubblicazioni selezionate:

• V. Russo, A. Bailini , M. Zamboni, M. Passoni, C. Conti, C.S. Casari , A. Li Bassi , C.E. Bottani
  Raman spectroscopy of Bi-Te thin films
  Journal of Raman Spectroscopy 39 (2), 205 - 210 (2008)

• T. Mazza, E. Barborini, P. Piseri, P. Milani, D. Cattaneo, A. Li Bassi, C. E. Bottani, C. Ducati
  Raman spectroscopy characterization of TiO2 rutile nanocrystals
  Physical Review B 75, 045416 (2007)

• T. Mazza, E. Barborini, I. N. Kholmanov, P. Piseri, G. Bongiorno, S. Vinati, P. Milani, C. Ducati, D. Cattaneo, A. Li Bassi, C. E. Bottani, A. M. Taurino, P. Siciliano
  Libraries of cluster-assembled titania films for chemical sensing
  Appl. Phys. Lett. 87, 103108 (2005)

• A.Li Bassi, D. Cattaneo, V. Russo, C.E. Bottani, E. Barborini, T. Mazza, P. Piseri, P. Milani, F.O. Ernst, K. Wegner, S.E. Pratsinis
  Raman spectroscopy characterization of titania nanoparticles produced by flame pyrolisis: the influence of size and stoichiometry
  J. Appl. Physics 98, 074305-(1-9) (2005)

• Bottani CE; Li Bassi A; Tanner BK; Stella A; Tognini P; Cheyssac P; Kofman R
  Melting in metallic Sn nanoparticles studied by surface Brillouin scattering and synchrotron-x-ray diffraction
  Physical Review B-Rapid Communications Vol 59, pp R15601-R15604 (1999)

• C.E.Bottani, C.Mantini, M.Manfredini, P.Milani, A.Stella, P.Tognini,P.Cheyssac and R.Kofman
  Raman, optical absorption and transmission electron microscopy study of size effects in germanium quantum dots
  Appl. Phys. Lett., 69 , 2409 (1996)

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