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Advanced methods in diffraction

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Advanced Methods in diffraction

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Anno accademico 2020/2021

Codice dell'attività didattica
CHI0088
Docente
Linda Pastero (Titolare del corso)
Corso di studi
Scienza e Tecnologia dei Materiali
Anno
3° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
4
SSD dell'attività didattica
GEO/06 - mineralogia
Modalità di erogazione
Mista
Lingua di insegnamento
Inglese
Modalità di frequenza
Frequenza alle lezioni facoltativa. Frequenza al laboratorio obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Conoscenze di base di cristallografia e diffrazione.
Mutuato da
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Dopo aver seguito il corso (lezioni teoriche e le attività pratiche) lo studente avrà acquisito sufficienti conoscenze per:

    (i) descrivere le principali applicazioni della diffrazione di raggi X.

    (ii) descrivere le principali configurazioni strumentali (strumenti di laboratorio) con particolare attenzione alle ottiche, relative aberrazioni e loro effetto sul dato sperimentale.

    (iii) applicare la tecnica Rietveld mediante l’utilizzo di diversi programmi di affinamento strutturale illustrati a lezione (affinamento strutturale, analisi quali-quantitativa con eventuale presenza di fase amorfa, analisi di miscele di fasi cristalline inorganiche, analisi tessiturale - stress, strain, orientazione dei cristalliti- su fasi cristalline inorganiche).

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Il corso si propone di stimolare lo studente alla comprensione delle relazioni tra concetti teorici di cristallografia e diffrazione e loro evidenza sperimentale.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Viene proposto un percorso didattico che va dalla comprensione all'applicazione dei concetti appresi a:

    (i) tecniche di analisi diffrattometriche da polveri

    (ii) metodo Rietveld per l’analisi di fase quantitativa e quantitativa per applicazioni industriali e ambientali 

    (iii) metodo Rietveld per l’analisi strutturale e tessiturale di materiali inorganici.

 

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali ed Esercitazioni (fruibili a distanza) e Laboratorio (in presenza)

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame orale consiste in una discussione sugli argomenti trattati a lezione a partire da un caso pratico che può essere un esercizio di indicizzazione, di affinamento, di analisi quali-quantitativa.

Se a distanza, gli esami verranno condotti in forma orale su piattaforma Webex con registrazione attiva. 

 

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Attività di supporto

Il docente e' disponibile su appuntamento per discutere, ripetere e chiarire i concetti spiegati a lezione.

Gli incontri verranno programmati in presenza o su piattaforma WebEx.

 

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Programma

Ripasso di cristallografia: Sistemi e classi cristalline. Principi di diffrazione. 

Diffrazione da polveri: Sorgenti convenzionali, ottiche e rivelatori. Approfondimento geometrie parafocalizzante ed in trasmissione. Cenni sulle sorgenti non convenzionali.

Analisi qualitativa. Riconoscimento di fasi cristalline in miscele policristalline. Databases. Utilizzo del programma libero QUALX per l'identificazione delle fasi in miscele cristalline.

Metodo Rietveld: Analisi quantitativa, strutturale e tessiturale. Uso delle banche dati cristallografiche. Utilizzo di programmi di affinamento strutturale: una panoramica dei principali programmi di affinamento strutturale con particolare riferimento al programma libero GSASII. Cenni sulla indicizzazione di fasi cristalline con riferimento ai programmi liberi EXPO e GSASII.

Laboratorio: Acquisizione di dati su strumenti di laboratorio da ricerca e per analisi di routine, con particolare attenzione alle configurazioni delle ottiche e al loro effetto sul dato sperimentale. Cenni di diffrazione da cristallo singolo.

Esercitazioni:  Riconoscimento fasi cristalline in miscele policristalline. Esercizi sull'analisi strutturale e quantitativa: raffinamento strutturale di singole fasi cristalline, miscele polifasiche, miscele contenenti fase amorfa. Indicizzazione di pattern di diffrazione.

 

Testi consigliati e bibliografia

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C. Hammond - The Basics of Crystallography and Diffraction. IUCr-Oxford Science Pubblications

R.A. Young – The Rietveld method. Oxford Science Publication.

V.K. Pecharsky, P.Y. Zavalij - Fundamentals of powder diffraction and structural characterization of materials. Springer

 



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Orario lezioni

Lezioni: dal 02/03/2021 al 11/06/2021

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Note

Si ricorda alle studentesse e agli studenti il divieto di condividere e divulgare in qualsiasi forma i materiali didattici caricati in piattaforma e le lezioni svolte in videoconferenza: ogni azione che viola questa norma sarà denunciata dai Docenti agli organi di Ateneo e sarà perseguita a termini di legge.
Inoltre, il collegamento alle lezioni in videoconferenza (Webex e simili) deve avvenire esclusivamente attraverso l'e-mail istituzionale e utilizzando nome e cognome.

 

Frasi sull'attenzione   

Attenzione!!!!

Il materiale didattico è reperibile sulla piattaforma Moodle. Per accedere cliccare su "Vai a Moodle" a fondo pagina

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Ultimo aggiornamento: 12/02/2021 12:20