CdSSCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Codice287DD
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| MICROSCOPIA E DIFFRAZIONE ELETTRONICA PER MATERIALI CRISTALLINI | GEO/06 | LEZIONI | 60 |
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Il corso offre una panoramica sulle tecniche di microscopia, spettroscopia e diffrazione operabili con un microscopio elettronico a scansione (SEM) o un microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Dopo un breve approfondimento cristallografico mirato alla microscopia ed alla diffrazione elettroniche, il corso affronterà in dettaglio gli aspetti tecnici del funzionamento di SEM e TEM. Verranno quindi trattate le diverse tipologie d’indagine che si possono operare all’interno di un microscopio elettronico per applicazioni mineralogiche, micro-petrografiche e geochimiche/ambientali. Maggiore enfasi sarà data alle tecniche di cristallografia elettronica, con approfondimenti circa le metodologie ed i software più comuni per la raccolta e l’analisi dei dati. Gli studenti potranno operare lo strumento sotto la supervisione dell’insegnante e fare esperienza con le diverse metodologie per la preparativa del campione (ultramicrotomia, ion-milling, FIB).
The course offers an overview of microscopy, spectroscopy and diffraction techniques operable with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). After a brief crystallographic focus, aimed at electron microscopy and diffraction, the course will deal with the technical aspects of the functioning of SEM and TEM. The different types of investigations that can be carried out within an electron microscope for mineralogical, micro-petrographic and geochemical/environmental applications will be treated. Special emphasis will be dedicated to electron crystallography techniques, with insights into the most common methodologies and software for data collection and analysis. Students will be able to operate the instrument under the supervision of the teacher and gain experience with several methodologies for sample preparation (ultramicrotomy, ion-milling, FIB).
Gli studenti sono tenuti a dimostrare con una prova orale di aver compreso i concetti del corso.
Students are required to demonstrate with an oral test that they have understood the concepts of the course.
Gli studenti che finalizzeranno con successo il corso acquisiranno una robusta conoscenza su microscopia e cristallografia elettroniche, applicabili sia nell’ambito delle scienze della terra, sia per l’analisi dei materiali micro-cristallini in genere.
Students will acquire a solid knowledge about electron microscopy and crystallography, applicable both in the field of Earth sciences and for the analysis of other micro-crystalline materials.
Gli studenti sono tenuti a dimostrare di saper operare con i software e i dispositivi hardware presentati durante il corso.
Students are required to demonstrate that they can operate with the software and hardware devices presented during the course.
Lo studente diverrà in grado di gestire in autonomia uno studio di materiali micro-cristallini polifasici tramite analisi SEM e TEM.
The student will become able to independently manage the analysis of unknown polyphasic micro-crystalline materials by using SEM and TEM.
Gli studenti sono tenuti a dimostrare di saper risolvere in autonomia un problema di analisi di materiali micro-cristallini.
Students are required to demonstrate they can independently manage the analysis of polyphasic micro-crystalline materials.
Conoscenza di base di Chimica. È gradito, ma non necessario, che lo studente abbia già acquisito conoscenze mineralogiche e cristallografiche di base.
Basic knowledge of Chemistry. It is appreciated, but not necessary, that the student has already acquired basic mineralogical and crystallographic knowledge.
E gradito che lo studente segua, o abbia seguito in precedenza, i corsi di Analisi dei Materiali Geologici, Cristallografia e Cristallochimica.
It is appreciated that the student follows, or has previously followed, the courses of Analisi dei Materiali Geologici, Cristallografia and Cristallochimica.
Nessun prerequisito per studi successivi.
No prerequisites for further studies.
Il corso prevede 32 ore di lezione frontale e 28 ore di esercitazioni.
The course includes 32 hours of frontal lessons and 28 hours of exercises.
Richiamo e accenni su cristallografia, ottica e tecniche spettroscopiche. Trattazione matriciale di simmetrie e calcoli cristallografici.
Principi di funzionamento del SEM. Diversi tipi di imaging SEM: elettroni back-scattered e secondary. Diffrazione EBSD. Spettroscopia EDS e WDS (microsonda).
Principi di funzionamento del TEM. Principi di HR-TEM e sue applicazioni per problemi cristallografici. Diffrazione elettronica convenzionale e tridimensionale. Mappe ASTAR.
Uso dei dati di imaging HR-TEM e dati di diffrazione elettronica per soluzione di strutture atomiche.
Preparativa di campioni per TEM: ultramicrotomia, ion-milling, FIB.
Applicazione delle tecniche menzionate per lo studio di materiali micro-cristallini di interesse geologico e ambientale.
Recall and deepening about crystallography, optics and spectroscopic techniques. Matrix treatment of symmetries and crystallographic calculations.
Operating principles of SEM. Different types of SEM imaging: back-scattered and secondary electrons. EBSD diffraction. EDS and WDS spectroscopy.
Operating principles of TEM. Principles of HR-TEM and its applications for crystallographic problems. Conventional and three-dimensional electron diffraction. ASTAR maps.
Use of HR-TEM imaging data and electron diffraction data for atomic structural solution.
Sample preparation for TEM: ultramicrotomy, ion-milling, FIB.
Application of the techniques mentioned above for the study of micro-crystalline materials of geological and environmental interest.
Transmission Electron Microscopy. D. B. Williams & C. B. Carter, Plenum Press.
Transmission Electron Microscopy. D. B. Williams & C. B. Carter, Plenum Press.
Nessuna ulteriore indicazione per gli studenti non frequentanti.
No further indications for non-attending students.
Le conoscenze saranno valutate con un esame orale finale.
Knowledge will be assessed with a final oral exam.
Non previsti.
None.
Commissione d'Esame. Presidente: Prof. E. Mugnaioli; Membri: Prof. L. Folco, Dott. M. Alderighi; Presidente supplente: Prof. E. Bonaccorsi; Membri supplenti: Prof. C. Biagioni, Prof. N. Perchiazzi.
Per qualsiasi ulteriore informazione sul corso, contattare il docente via e-mail: enrico.mugnaioli@unipi.it.
For any further information on the course, contact the teacher by e-mail: enrico.mugnaioli@unipi.it.