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MINERALOGICAL ANALYSES
ENRICO MUGNAIOLI
Academic year2022/23
CourseGEOSCIENCES AND GEOTECHNOLOGIES
Code130DD
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
ANALISI MINERALOGICHEGEO/06LABORATORI60
ENRICO MUGNAIOLI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso fornisce un approfondimento nell’ambito delle conoscenze cristallografiche, includendo una trattazione matematica matriciale della simmetria, un approccio rigoroso al fenomeno della diffrazione ed una panoramica dei più comuni metodi di soluzione e raffinamento strutturale. La seconda parte del corso verterà su tecniche di cristallografia elettronica per l’analisi di cristalli sub-micrometrici, tra cui microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione (HR-TEM) e diffrazione elettronica convenzionale e tridimensionale. Gli studenti avranno modo di fare esperienza con il microscopio a trasmissione elettronica (TEM)  e con vari programmi di analisi dati da diffrazione, soluzione strutturale e raffinamento strutturale.

Knowledge

The course strenghtens the crystallographic knowledge of the students, with a matrix mathematical treatment of symmetry, a rigorous approach to the phenomenon of diffraction and an overview of the most common methods of structural solution and refinement. The second part of the course focuses on electron crystallography techniques for the analysis of sub-micrometric crystals, including high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and conventional and three-dimensional electron diffraction. Students will have the opportunity to gain experience with the transmission electron microscope (TEM) and with various data analysis programs for diffraction, and with software for structural solution and refinement.

Modalità di verifica delle conoscenze

Gli studenti sono tenuti a dimostrare con una prova orale di aver compreso i concetti del corso.

Assessment criteria of knowledge

Students are required to demonstrate with an oral test that they have understood the concepts of the course.

Capacità

Gli studenti che finalizzeranno con successo il corso acquisiranno una robusta conoscenza cristallografica mirata a comprendere ed operare i più comuni programmi per l’analisi strutturale dei materiali cristallini. Gli studenti acquisiranno anche una specifica formazione per quanto riguarda la microscopia e la diffrazione elettroniche volte all’analisi di fasi cripto-cristalline.

Skills

Students will acquire a robust crystallographic knowledge aimed at understanding and operating the most common programs for the structural analysis of crystalline materials. Students will also acquire specific training in electron microscopy and diffraction, aimed at analyzing crypto-crystalline phases.

Modalità di verifica delle capacità

Gli studenti sono tenuti a dimostrare di saper operare con i software e i dispositivi hardware presentati durante il corso.

Assessment criteria of skills

Students are required to demonstrate that they can operate with the software and hardware devices presented during the course.

Comportamenti

Lo studente diverrà in grado di gestire in autonomia un problema di soluzione strutturale su fasi ignote. Tale capacità può essere spesa in diversi settori legati all’analisi dei materiali. Lo studente acquisirà inoltre una certa dimestichezza con il TEM.

Behaviors

The student will become able to independently manage a structural solution problem on unknown phases. This ability can be spent in various sectors related to the analysis of materials. The student will also acquire a certain familiarity with TEM.

Modalità di verifica dei comportamenti

Gli studenti sono tenuti a dimostrare di saper risolvere in autonomia un problema di soluzione strutturale.

Assessment criteria of behaviors

Students are required to demonstrate that they can independently solve a structural solution problem.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Conoscenza di base di Chimica. È gradito, ma non necessario, che lo studente abbia già acquisito conoscenze mineralogiche e cristallografiche di base.

Prerequisites

Basic knowledge of Chemistry. It is appreciated, but not necessary, that the student has already acquired basic mineralogical and crystallographic knowledge.

Corequisiti

E gradito che lo studente segua, o abbia seguito in precedenza, i corsi di Analisi dei Materiali Geologici, Cristallografia e Cristallochimica.

Co-requisites

It is appreciated that the student follows, or has previously followed, the courses of Analisi dei Materiali Geologici, Cristallografia and Cristallochimica.

Prerequisiti per studi successivi

Nessun prerequisito per studi successivi.

Prerequisites for further study

No prerequisites for further studies.

Indicazioni metodologiche

Il corso prevede 32 ore di lezione frontale e 24 ore di esercitazioni.

Teaching methods

The course includes 32 hours of frontal lessons and 24 hours of exercises.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Trattazione matriciale degli elementi di simmetria in 2D e 3D. Trasformazione di cella e uso della matrice metrica.

Fenomeno della diffrazione e suo utilizzo per determinare parametri di cella, orientazione e struttura atomica. Estinzioni e Legge di Friedel. Lettura dei gruppi spaziali sulle Tavoli Internazionali di Cristallografia.

Principi e applicazione dei più comuni programmi per soluzione e raffinamento strutturale.

Principi di funzionamento del TEM. Principi di HR-TEM e sue applicazioni per problemi cristallografici. Diffrazione elettronica convenzionale e tridimensionale.

Syllabus

Matrix treatment of symmetry elements in 2D and 3D. Cell transformation and use of the metric matrix.

Diffraction phenomenon and its use to determine cell parameters, orientation and atomic structure. Extinctions and Friedel's Law. Reading of the space groups on the International Crystallographic Tables.

Principles and application of the most common programs for structural solution and refinement.

Operating principles of TEM. Principles of HR-TEM and its applications for crystallographic problems. Conventional and three-dimensional electronic diffraction.

Bibliografia e materiale didattico

Crystal Structure Analysis, A Primer. J. Pickworth Glusker & K. N. Trueblood, Oxford University Press.

Crystal Structure Analysis, Principles and Practice. W. Clegg, Oxford University Press.

Fundamentals of Crystallography. C. Giacovazzo, Oxford University Press.

Transmission Electron Microscopy. D. B. Williams & C. B. Carter, Plenum Press.

Bibliography

Crystal Structure Analysis, A Primer. J. Pickworth Glusker & K. N. Trueblood, Oxford University Press.

Crystal Structure Analysis, Principles and Practice. W. Clegg, Oxford University Press.

Fundamentals of Crystallography. C. Giacovazzo, Oxford University Press.

Transmission Electron Microscopy. D. B. Williams & C. B. Carter, Plenum Press.

Indicazioni per non frequentanti

Nessuna ulteriore indicazione per gli studenti non frequentanti.

Non-attending students info

No further indications for non-attending students.

Modalità d'esame

Le conoscenze saranno valutate con un esame orale finale.

Assessment methods

Knowledge will be assessed with a final oral exam.

Stage e tirocini

Non previsti.

Work placement

None.

Note

Per qualsiasi ulteriore informazione sul corso, contattare il docente via e-mail: enrico.mugnaioli@unipi.it.

Notes

For any further information on the course, contact the teacher by e-mail: enrico.mugnaioli@unipi.it.

Updated: 29/08/2022 16:47