OptMatLab nella newsletter di J.A.Woollam 2022
 https://www.jawoollam.com/newsletters/issue-22

Il nostro gruppo studia le proprietà della materia alla nanoscala tramite tecniche di misura spettroscopiche. Utilizzando fasci di luce con opportune caratteristiche, è possibile ottenere informazioni dettagliate sul comportamento microscopico della materia e comprenderne le proprietà ottiche, elettroniche, chimiche e strutturali. Lo scopo dei nostri studi è creare e far progredire la conoscenza su materiali e dispositivi innovativi, che costituiscono motivo di interesse scientifico e tecnologico.  

Lavoriamo su diversi progetti che abbracciano una vasta gamma di materiali, dispositivi e tecniche di misura. Nel corso degli anni abbiamo acquisito una competenza significativa nel determinare con precisione le proprietà ottiche di film sottili (ossidi, metalli, polimeri, DNA), materiali bidimensionali (grafene, WS₂..) e sistemi di nanoparticelle. Possediamo inoltre una adeguata dotazione di strumenti di misura che ci permette di studiare l'evoluzione delle proprietà dei materiali al variare delle caratteristiche ambientali, come la temperatura e la composizione atmosferica. I risultati del nostro lavoro vengono periodicamente pubblicati su riviste internazionali peer-reviewed e presentati a conferenze e seminari.

Una parte fondamentale del nostro lavoro è rivolta alla formazione degli studenti di laurea e di dottorato. Il nostro laboratorio offre agli studenti la possibiltà di svolgere in prima persona tutte le attività tipiche della ricerca scientifica sperimentale, incluso il design degli esperimenti, le misure, la raccolta e l'analisi dati e infine la loro presentazione. Grazie a diverse collaborazioni e visite presso strutture esterne, gli studenti vivono la dimensione internazionale e cooperativa che caratterizza il lavoro dello scienziato.

Il gruppo OptMatLab partecipa all'attività di ricerca e sviluppo dei rivestimenti multistrato che costituiscono gli specchi principali nel rivelatore di onde gravitazionali Virgo (https://www.virgo-gw.eu/). Nell'ambito del progetto Einstein Telescope Infrastructure Consortium (ETIC) (https://web.infn.it/einsteintelescope/index.php/it/home-it-it/infrastrutture-e-labs/galileo), OptMatLab sta sviluppando sistemi per la deposizione e caratterizzazione di film sottili ultrapuri come prototipi di materiali per gli specchi principali nel rilevatore di onde gravitazionali Einstein Telescope, attualmente in fase di sviluppo (https://www.einstein-telescope.it/).

Dotazione strumentale:
- Ellissometro spettroscopico J.A. Woollam VASE (range spettrale: 190-2500 nm)
- Ellissometro spettroscopico J.A. Woollam M2000 (range spettrale: 245-1700 nm)
- Ellissometro spettroscopico SENTECH SENDIRA (range spettrale: 1670-25000 nm – 6000-400 cm-1)
- Microscopio confocale Raman Jasco NRS 4100 
- Sistema ottico di Photothermal Common Path Interferometry (PCI) per la misura in trasmissione di assorbimenti ottici a 1550 e 1064 nm, con una sensibilità migliore di 1 ppm
- Sistema ottico per la misura di Fotoluminescenza

Metodi di spettroscopia ottica:
- in funzione della temperatura da 4 K a 900 K
- da atmosfera a Ultra High vacuum
- in ambiente liquido

Apparati per la crescita di materiali in vuoto:
-    Sistema di deposizione di film sottili per Molecular Beam Epitaxy (MBE)
-    Sistema di deposizione di film sottili per Ion Beam Sputtering con ellissometria in-situ (J.A. Woollam iSE – 400-1000 nm) – in corso di commissioning

Strumentazione utilizzata e condivisa nel Dipartimento di Fisica:
-    Micro-ellissometro Park EP_4 (risoluzione laterale: 1 µm, range spettrale: 360-1000 nm)
-    X-Ray Photoemission Spectrometer con sorgente monocromatizzata