La diffrazione degli elettroni retrodiffusi nello studio di materiali micro- e nano-strutturati in matrici eterogenee

Abstract

Nella presente tesi la tecnica di diffrazione degli elettroni retrodiffusi (EBSD) è stata impiegata per lo studio di materiali cristallini di dimensioni sub-micrometriche in campioni complessi sia per il tipo di matrice sia per la morfologia del materiale, per i quali le tecniche analitiche convenzionali risultano inadeguate. Al fine di evidenziare potenzialità e limiti dell’EBSD sono stati scelti due campi di applicazione: lo studio dei materiali nel campo dei Beni Culturali e la caratterizzazione dei materiali nanostrutturati ottenuti con tecniche diverse di sintesi (metal organic chemical vapor deposition, MOCVD; sol-gel; elettrodeposizioni su superfici elettrodiche, ecc.). I risultati ottenuti hanno dimostrato che la tecnica EBSD rappresenta un valido strumento sia per lo studio di fasi cristalline in matrici eterogenee che per la caratterizzazione di materiali innovativi con morfologia complessa. La tecnica EBSD potrà sicuramente contribuire allo sviluppo di nuovi materiali nanostrutturati per i quali è fondamentale disporre di tecniche analitiche adeguate che consentano di caratterizzare con altissima risoluzione materiali sempre più ridotti dimensionalmente e al contempo sempre più complessi.

In this PhD dissertation the electron backscatter diffraction (EBSD) was used to study complex sub-micron sized crystalline materials with peculiar composition and/or morphology, for which the usual analytical techniques result unsuitable. To highlight potential and limitations of EBSD two application fields were explored: the study of Cultural Heritage's materials and the characterization of nanosctructured materials obtained by different synthesis techniques (metal organic chemical vapor deposition, MOCVD; sol-gel, electrodeposition on electrodes' surface; etc.). The results obtained by using EBSD both in the field of Cultural Heritage and Nanomaterials proved that it is a useful tool for the study of crystalline materials in heterogeneous matrices and for the characterization of innovative materials with complex morphology. In the next future the EBSD will contribute to the development and production of nanostructured materials for which it is essential to have suitable analytical techniques with high resolution, thus able to characterize materials with increasingly reduced size and more and more complex morphology.