università degli studi di messina DIPARTIMENTO DI FISICA DELLA MATERIA E INGEGNERIA ELETTRONICA RAPPORTO ATTIVITA’ ANNO 2009 INDICE 1. INTRODUZIONE pag. 3 2. IL PERSONALE DEL DIPARTIMENTO pag 3. ORGANI DEL DIPARTIMENTO pag. 7 4. ATTIVITA’ DIDATTICA pag 9 5. DOTTORATI DI RICERCA pag. 12 6. TESI DI LAUREA pag. 14 7. ATTIVITA’ DI RICERCA pag. 18 8. ALTRI PROGETTI DI RICERCA E DIDATTICI pag. 46 9. LABORATORI DI RICERCA pag. 47 10. ANM RESEARCH S.R.L. (SPIN OFF) 4 pag. 55 11. CENTRO SICILIANO PER LE RICERCHE ATMOSFERICHE E DI FISICA DELL’AMBIENTE pag 56 1. PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE pag. 57 2. COMUNICAZIONI pag. 61 3. SEMINARI pag. 65 4. CONVEGNI pag. 67 2 1. INTRODUZIONE Il Dipartimento di Fisica della Materia e Ingegneria Elettronica (già Dip.to di Fisica della Materia e Tecnologie Fisiche Avanzate) costituito con D.R. n. 3095 del 12/09/94, ha la sua sede presso i siti della Facoltà di Scienze MM.FF.NN (contrada Papardo) e della Facoltà di Ingegneria (contrada di Dio) dell’Università degli Studi di Messina. E’ articolato nelle due sezioni di “Fisica della Materia” e di “Ingegneria Elettrica ed Elettronica”, che curano e sviluppano gli aspetti scientifici, omogenei per tematiche, che fanno parte del progetto scientifico complessivo della struttura. In particolare, il Dipartimento promuove e coordina attività di ricerca di base e applicata, sia di tipo sperimentale che teorico, nell’ambito delle scienze fisiche e dell’ingegneria elettrica ed elettronica, che si rivolgono anche alle applicazioni delle metodologie e delle tecniche fisiche ed ingegneristiche in ambiti interdisciplinari. Le attività della sezione di “Fisica della Materia” sono principalmente rivolte a studi di spettroscopia ottica ed elettronica di composti solidi anche su scala nanometrica (inclusi manufatti di interesse archeologico) ed alla sintesi e diagnostica di nanomateriali. La sezione di “Ingegneria Elettrica ed Elettronica” si interessa essenzialmente di modellizzazione di campi elettromagnetici e di simulazione e controllo di dispositivi elettronici fino alle frequenze delle microonde. Diverse attività si svolgono in collaborazione tra i due gruppi, in particolare nell’ambito del corso di Dottorato di Ricerca in “Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica, la Fotonica e la Modellizzazione Elettromagnetica”. Presso il Dipartimento hanno la loro sede: - La Società di Spin-Off accademico “Advanced and Nano Materials Research s.r.l.” (A.N.M.R.), che svolge la propria attività di ricerca e studio sulla base di una convenzione con l’Università degli Studi di Messina e di un accordo di collaborazione con il Dipartimento; - Il Centro Siciliano per le Ricerche Atmosferiche e di Fisica dell’Ambiente (C.S.R.A.F.A.), di cui L’Università degli Studi di Messina è socio fondatore, costituito allo scopo di condurre ricerche fisiche applicabili allo studio dell’ambiente e dell’atmosfera. 3 2. IL PERSONALE DEL DIPARTIMENTO Il personale che, a vario titolo, concorre a realizzare la complessiva attività del Dipartimento è così costitituito: PERSONALE DOCENTE Antonella Arena Associato Fis/01 Sezione di Fisica della Materia Bruno Azzerboni Ferdinando Borghese Alina Caddemi Carmine Ciofi Ordinario Associato Associato Associato Ing-Ind/31 Fis/02 Ing-Inf/01 Ing-Inf/01 Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Sezione di Fisica della Materia Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Paolo Denti Umberto Giorgianni Raffaello Girlanda Associato Associato Ordinario Fis/01 Fis/01 Fis/03 Sezione di Fisica della Materia Sezione di Fisica della Materia Sezione di Fisica della Materia Giovanna Martino Associato Fis/03 Sezione di Fisica della Materia Angela Maria Mezzasalma Associato Fis/03 Sezione di Fisica della Materia Guglielmo Mondio Fortunato Neri Gaetano Saitta Letteria Silipigni Giuseppe Campobello Nicola Donato Salvatore Patanè Rosalba Saija Ordinario Ordinario Ordinario Associato Ricercatore Ricercatore Ricercatore Ricercatore Fis/01 Fis/01 Fis/01 Fis/03 Ing-Inf/03 Ing-Inf/01 Fis/03 Fis/03 Sezione di Fisica della Materia Sezione di Fisica della Materia Sezione di Fisica della Materia Sezione di Fisica della Materia Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Sezione di Fisica della Materia Sezione di Fisica della Materia Salvatore Savasta Graziella Scandurra Salvatore Serrano Ricercatore Fis/03 Ricercatore Ing-Inf/01 Ricercatore Ing-Inf/03 Sezione di Fisica della Materia Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica Sezione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica PERSONALE TECNICO-AMMINISTRATIVO Sig.ra Giuseppa La Spada Segretario Amministrativo Sig. Bonsignore Ferdinando Coordinatore Servizi Tecnici Sig.ra Interdonato Silvana Amministrativo Sig. Marco Noli Maio Amministrativo 4 ASSEGNISTI Ing. Giovanni Finocchio Titolo ricerca: Modellistica Teorica e Sperimentale di Isteresi Magnetica in Materiali Dolci Tutor: Prof. Bruno Azzerboni Area 09 Ingegneria S.S.D. ING-IND/31 Rinnovo anno 2008 Durata 48 mesi BORSISTI post doc Dott. Gianluca Cannatà Dottorato di Ricerca in Tecnologie Avanzate per l’Ingegneria dell’Informazione Coordinatore: Prof. Antonio Puliafito S.S.D. ING-INF/01 Ciclo XX decorrenza luglio 2008 durata 24 mesi Dott. Tiziana Serafino Dottorato di Ricerca in Fisica Coordinatore: Prof. Carlo Caccamo S.S.D. FIS/01 Ciclo XX decorrenza Ottobre 2008 durata 24 mesi BORSISTI Dott. Adriano Cacciola Titolo ricerca: Caratterizzazione di analoghi di grani di polvere cosmica responsabile scientifico: Dott.ssa Rosalba Saija Ing. Maria Rita Sciliberto Titolo ricerca: Tecniche di caratterizzazione completa di dispositivi avanzati per circuiti a microonde” responsabile scientifico: Prof. Alina Caddemi 5 STUDENTI DEI CORSI DI DOTTORATO DI RICERCA Nunzio Acacia Saverio Panarello Sara Stelitano XXII° ciclo XXII° ciclo XXII° ciclo Andrea Calisto Alessio Macchiarella Vito Puliafito XXIII° ciclo XXIII° ciclo Ridolfo Alessandro Roberto La Torre Simona Lanzafame Galeano Massimiliano Lilla Schirò Gambadoro Antonino D’Andrea Cristiano Fina Natale Vilardi Rocco XXIII° ciclo XXIII° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo XXIV° ciclo Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Fisica Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanz. per l'Optoelett. la Fotonica e Modelliz Elettromagn. Tecn. Avanzate per l’Ingegneria dell’Informazione Fisica Fisica Fisica COLLABORATORI Ing. Giovanni Crupi Collaboratore a progetto Titolo ricerca: Caratterizzazione e modellistica di dispositivi avanzati per la progettazione di circuiti ibridi e monolitici in tecnologia GaAs e GaN progetto FIRB ARSEL “Metodologie e tecnologie innovative per radar avionici con antenna a scansione elettronica (IMT-ARSEL)” Responsabile scientifico Prof. Alina Caddemi Decorrenza 05/09/2007 (contratto triennale) Ing. Alessia Bramanti Collaboratore occasionale Titolo ricerca: Incremento delle prestazioni di un simulatore di nanodipositivi spintronici mediante l’utilizzo di tecnologia NVIDIA CUDA™ responsabile scientifico: Prof. Bruno Azzerboni Dicembre 2009 6 3. ORGANI DEL DIPARTIMENTO Sono organi del Dipartimento il Direttore, il Consiglio e la Giunta. DIRETTORE (triennio accademico 2007/2010) Prof. Fortunato Neri CONSIGLIO DI DIPARTIMENTO (triennio accademico 2007/2010) Prof. Fortunato Neri Sig.ra Giuseppa La Spada Prof. Antonella Arena Presidente Segretario Amministrativo Associato Prof. Bruno Azzerboni Prof. Ferdinando Borghese Prof. Alina Caddemi Ordinario Associato Associato Prof. Carmine Ciofi Prof. Paolo Denti Prof. Umberto Giorgianni Prof. Raffaello Girlanda Associato Associato Associato Ordinario Prof. Giovanna Martino Prof. Angela Maria Mezzasalma Prof. Guglielmo Mondio Prof. Fortunato Neri Prof. Gaetano Saitta Prof. Letteria Silipigni Associato Associato Ordinario Ordinario Ordinario Associato Dott. Giuseppe Campobello Dott. Nicola Donato Dott. Salvatore Patanè Dott. Rosalba Saija Ricercatore Ricercatore Ricercatore Ricercatore Dott. Salvatore Savasta Dott. Graziella Scandurra Dott. Salvatore Serrano Dott. Alessio Macchiarella Ricercatore Ricercatore Ricercatore Rappresentante dottorandi di ricerca (fino al 28/02/2009) Dott. Lilla Schirò Dott. Giovanni Finocchio Sig. Ferdinando Bonsignore Rappresentante dottorandi di ricerca (residuo biennio acc 2008/2010) Rappresentante assegnisti di ricerca (biennio acc. 2008/2010) Rappresentante personale T/A (triennio acc. 2006/2009) 7 GIUNTA DI DIPARTIMENTO (triennio accademico 2007/2010) Prof. Fortunato Neri Presidente Sig.ra Giuseppa La Spada Prof. Bruno Azzerboni Prof. Guglielmo Mondio Prof. Alina Caddemi Segretario Amministrativo Responsabile Sezione Ingegneria Elettrica ed Elettronica Responsabile Sezione Fisica della Materia Associato Prof. Letteria Silipigni Dott. Nicola Donato Dott. Salvatore Savasta Associato Ricercatore Ricercatore 8 4. ATTIVITA’ DIDATTICA Il Dipartimento fornisce supporto alle attività didattiche svolte dai docenti. Nell’a.a. 2008/2009 numerosi sono stati gli insegnamenti tenuti dai docenti, riferiti a corsi di studio di vario livello, prevalentemente nell’ambito delle Facoltà di Scienze MM.FF.NN. e di Ingegneria. Altri insegnamenti sono stati svolti in corsi di studio presso altre Facoltà dell’Ateneo (Medicina e Chirurgia, Farmacia) e presso la SISSIS (Scuola Interuniversitaria Siciliana di Specializzazione per l'Insegnamento Secondario). INSEGNAMENTI A.A. 2008/2009 INSEGNAMENTO Laboratorio di Micro-Optoelettronica Fisica II con esercitazioni Tecnologie di Micro-Optoelettronica Fisica I con esercitazioni DOCENTE F. Neri F. Neri F. Neri P. Denti CORSO di LAUREA Fisica Chimica Fisica (L.M.) Chimica FACOLTA’ Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Fisica 1° modulo Fisica della Materia A Fisica dei Materiali P. Denti L. Silipigni L. Silipigni Chimica Industriale Fisica Fisica (L.M.) Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Laboratorio Informatico Preparazione Esp. Didattiche Istituzioni di Fisica Teorica Fisica quantistica R. Saija R. Saija F. Borghese F. Borghese Fisica Matematica Fisica Fisica (L.M.) Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Reti di comunicazioni Introduzione alla Spettroscopia Tecn. di Micro-Optoelet. mod A e B Tecniche Archeometriche Fisica dei dispositivi Elettronici Fisica Generale G. Campobello A. Mezzasalma A.Mezzasalma A. Mezzasalma A.Mezzasalma G. Mondio Informatica (L.M.) Fisica Fisica (L.M.) Tut. e gest. dell’Amb. Informatica Scienze dell’amb e nat. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN Tecniche di an. petrografica Mod. II Laboratorio 3 Mod A G. Mondio G. Mondio Scienze dell’amb e nat. Fisica Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN Lab di Spettroscopia dei solidi Mod B Fisica-Chimica delle Superfici Metodi di Calcolo Numerico Fisica Sist Mesosc. e delle Nanostrutt. Fisica Ambiente G. Mondio G. Mondio S. Savasta S. Savasta G. Martino Fisica (L.M.) Fisica (L.M.) Fisica Fisica (L.M.) Fisica (L.M.) Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN Scienze MM.FF.NN. Crittografia Algoritmi per la Sicurezza Informatica Elettronica dei Sistemi digitali Laboratorio di Fisica II B Elettronica (analisi e progetti G. Martino G. Martino U. Giorgianni U. Giorgianni U. Giorgianni Informatica Informatica Informatica Fisica Fisica Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. Scienze MM.FF.NN. 9 INSEGNAMENTO Elettrotecnica Elettrotecnica Elettrotecnica DOCENTE B. Azzerboni B. Azzerboni B. Azzerboni CORSO di LAUREA Ingegneria Civile Ing Edile per il Recupero Ingegneria Navale FACOLTA’ Ingegneria Ingegneria Ingegneria Elettrotecnica Elettrotecnica Elettronica 1 Elettronica (mutuato) B. Azzerboni B. Azzerboni A. Caddemi A. Caddemi Ing. Delle Tecn. Indstr. Ing Elettronica Ing Elettronica Ing Inf.e delle Telecom. Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Optoelettronica Componenti e Circuiti a Microonde Elettronica delle Microonde Struttura della Materia A. Caddemi A. Caddemi A. Caddemi S. Patanè Ing Elettronica Ing Elettronica Ing Elettronica Ingegneria Industriale Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Struttura della Materia II Fotonica Sistemi Elettronici Tecnologie Elettroniche Elettronica delle Telecomunicazioni S. Patanè S. Patanè N. Donato N. Donato N. Donato Ingegneria dei Materiali Ingegneria Elettronica Ingegneria Elettronica Ingegneria Elettronica Ingegneria Elettronica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Elettronica 2 Microelettronica 1 Dispositivi Elettronici Elettronica dei sistemi digitali G. Scandurra G. Scandurra C. Ciofi C. Ciofi Ing Elettronica Ing Elettronica Ing Elettronica Ing Elettronica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Elettronica dei sistemi digitali Microelettronica 2 (LS) Elettronica dei sistemi digitali 2 Elettronica digitale 2 C. Ciofi C. Ciofi C. Ciofi C. Ciofi Ing Inf.e delle Telecom. Ing Elettronica Ing Elettronica Ingegneria Informatica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Fisica I Fisica I Fisica II Fisica II Metodi di Osservazione e Misure G. Saitta G. Saitta G. Saitta G. Saitta A. Arena Ingegneria Navale Ingegneria Elettronica Ingegneria Navale Ingegneria Elettronica Ing Elettronica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Teoria dei Segnali Teoria dei Segnali Fisica III A. Arena A. Arena A. Arena Ing Elettronica Ing Inf.e delle Telecom. Ingegneria Informatica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Comunicazioni elettriche Comunicazioni elettriche II Sistemi di telecomunicazioni Reti di telecomunicazioni Campi Elettromagnetici G. Campobello G. Campobello S. Serrano S. Serrano S. Savasta Ing Elettronica Ing Informatica (L.M.) Ing Inf.e delle Telecom. Ing Informatica (L.M.) Ingegneria Elettronica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria Campi Elettromagnetici Struttura della materia Fisica dei semiconduttori Fotonica S. Savasta G. Girlanda G. Girlanda G. Girlanda Ing Inf.e delle Telecom. Ing Elettronica (L.M.) Ing Elettronica Ing Elettronica Ingegneria Ingegneria Ingegneria Ingegneria 10 INSEGNAMENTO Chimica e tecnologie farmaceutiche Fisica DOCENTE G. Girlanda G. Martino Fisica U. Giorgianni Misure Elettroniche Didattica dell’elettronica digitale Laboratorio Did. di CAD elettronico N. Donato G. Campobello G. Campobello CORSO di LAUREA Farmacia Farmacia Scienze dell’Enog. Mediterranea e Salute Tecn. di Neurofisiopatol. SISSIS Classe 34/A SISSIS Classe 34/A Didattica delle telecomunicazioni Lab. Did. di elettr. analog. e digitale S. Serrano S. Serrano SISSIS Classe 34/A SISSIS Classe 34/A 11 FACOLTA’ Farmacia Farmacia Medicina Medicina 5. DOTTORATI DI RICERCA Il Dottorato di Ricerca in “Tecnologie Avanzate per l'Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica”, con sede amministrativa presso il Dipartimento di Fisica della Materia e Ingegneria Elettronica, nasce come completamento del corso di studi in Ingegneria Elettronica ed Ingegneria dei Materiali offerto dall’Università di Messina. Esso fonda le sue specificità sulla più che decennale esperienza di ricerca sviluppata nell'ambito della Optoelettronica e della Fotonica allo scopo di formare esperti di alta specializzazione in grado di affrontare consapevolmente tematiche di ricerca o applicative nel settore industriale e dell'informazione, dotati di un profilo multidisciplinare che consenta un proficuo inserimento nel mercato del lavoro e della ricerca applicata. Coordinatore Prof. Raffaello Girlanda Collegio Docenti Prof. Antonella Arena Prof. Bruno Azzerboni Prof. Alina Caddemi Dott. Giuseppe Campobello Dott. Nicola Donato Prof. Giovanna Martino Prof. Angela Maria Mezzasalma Prof. Fortunato Neri Dott. Salvatore Patanè Dott. Rosalba Saija Prof. Gaetano Saitta Dott. Salvatore Savasta Dott. Salvatore Serrano Prof. Letteria Silipigni INSEGNAMENTI A.A. 2008/2009 INSEGNAMENTO Metodol. e tecnologie per la crescita di strutture a film sottile e multistrato Laboratorio per la caratterizzazione ottica ed elettronica dei materiali F. Neri N. Donato Laboratorio per la caratterizzazione di dispositivi elettronici N. Donato Laboratorio per lo sviluppo e la verifica di prototipi di sistemi elettronici Microscopia con sonda a scansione N. Donato L. Silipigni Metodi di Analisi delle Immagini Campi elettromagnetici in fibra Laboratorio per la sperimentazione di sistemi di comunicazione Sistemi di controllo applicati alla microscopia R. Saija A. Arena G. Campobello G. Campobello 12 DOCENTE Presso il Dipartimento di Fisica della Materia e Ingegneria Elettronica operano, per le loro attività di ricerca, anche studenti di corsi di Dottorato di ricerca, attivati presso altre strutture, ed in particolare: DOTTORATO DI RICERCA IN FISICA Coordinatore Prof. Carlo Caccamo Docenti partecipanti al collegio Prof. Ferdinando Borghese Prof. Paolo Denti Prof. Guglielmo Mondio INSEGNAMENTI A.A. 2008/2009 INSEGNAMENTO Scattering elettromagnetico Fisica Relativistica Teoria dei Gruppi DOCENTE F. Borghese P. Denti P. Denti DOTTORATO DI RICERCA IN TECNOLOGIE AVANZATE PER L’INGEGNERIA DELL’INFORMAZIONE Coordinatore Prof. Antonio Puliafito Docenti partecipanti al collegio Prof. Carmine Ciofi 13 6. TESI DI LAUREA LAUREA MAGISTRALE IN FISICA CACCIOLA ADRIANO Titolo: Depolarizzazione della luce in grani di polvere interstellare. Relatore: Dott. R. Saija RUGGERI ROSA Titolo: Cristallizzazione di silicio amorfo mediante irraggiamento con laser IR. Relatore: Prof. F. Neri LAUREA TRIENNALE IN FISICA CAVALLARO EMANUELE Titolo: Intrappolamento ottico di particelle metalliche Relatore: Prof. F. Borghese CASSONE GIUSEPPE Titolo: Intrappolamento Ottico e Spettroscopia Raman di Nanotubi di Carbonio Relatore: Prof. F. Borghese SCIBILIA SANTI Titolo: Fisica dei Plasmi applicata ai Beni Culturali: Studio delle Patine Relatore: Prof. A.M. Mezzasalma LAUREA MAGISTRALE IN INFORMATICA FRANCESCO LELLO Titolo: Implementazione e analisi della sicurezza di una soluzione OPT per il commercio elettronico e l’home-banking Relatore: Prof. G. Martino GIUSEPPE PANARELLO Titolo: Progettazione ed implementazione di applicazioni web sicure: una soluzione OPT Relatore: Prof. G. Martino 14 LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA (V.O.) FRANCESCO LA ROCCA Titolo: Progetto di un amplificatore a bassissimo livello di rumore Relatore: Prof. C. Ciofi GIULIO SALVO Titolo: Progettazione esecutiva di un impianto tecnologico a servizio di una struttura ospedaliera Relatore: Prof. B. Azzerboni ALESSANDRO PRATTELLA Titolo: Simulazione numerica di giunzioni magnetiche ad effetto tunnel per applicazioni di memorizzazione Relatore: Prof. B. Azzerboni ROBERTO BRANCIFORTE Titolo: Progettazione esecutiva di un impianto elettrico a servizio di un centro commerciale Relatore: Prof. B. Azzerboni CHRISTIAN VALERIO Titolo: Modello analitico e micro magnetico di un modulatore non lineare di frequenza e ampiezza Relatore: Prof. B. Azzerboni FABIO GUITTO Titolo: Studio e progettazione di un sistema di controllo di un inverter per sistemi fotovoltaici Relatore: Prof. B. Azzerboni LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA ELETTRONICA FRANCESCO SAVERIO REITI Titolo: Realizzazione di una probe-station a basso costo per la caratterizzazione elettrica di dispositivi fotosensibili Relatore: Dott. N. Donato 15 FABIO ANASTASI Titolo: Sistema di controllo e misura per la caratterizzazione di moduli SAM Relatore: Dott. G. Scandurra ANTONINO ANDALORO Titolo: Progetto e realizzazione di moduli SAM con β programmabile Relatore: Dott. G. Scandurra CLAUDIA RUGGERI Titolo: Procedure di acquisizione di segnali e controllo di un oscilloscopio digitale Relatore: Prof. A. Caddemi VINCENZO MARCHELLO Titolo: La pressione intracranica nello studio dell’Idrocefalo Normoteso: misurazione, analisi e filtraggio nell’indagine diagnostica Relatore: Prof. B. Azzerboni SINDONI MARTIN Titolo: Progettazione di amplificatori di potenza a microonde con GaN HEMT Relatore: Prof. A. Caddemi LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA DELLE TECNOLOGIE INDUSTRIALI VALERIA SERRANO’ Titolo: Progetto esecutivo impianto elettrico livello 1 IRCCS Centro Neurolesi "BONINO PULEJO" S.S. 113 Via Palermo CTR. Casazza Messina Relatore: Prof. B. Azzerboni ANTONINO GENTILE Titolo: Progetto esecutivo impianto elettrico ed impianti speciali a servizio di un reparto chirurgico Relatore: Prof. B. Azzerboni 16 LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA INFORMATICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI GIUSEPPE GERACE Titolo: Sviluppo di un modello micromagnetico dedicato alla caratterizzazione di dispositivi spintronici Relatore: Prof. B. Azzerboni ROSA CRIMI Titolo: Sistemi a microcontrollore Relatore: Prof. C. Ciofi LAUREA TRIENNALE IN INGEGNERIA DEI MATERIALI SIMONE STURNIOLO Titolo: Celle fotovoltaiche di terza generazione: studio ed applicazione di materiali nano strutturati Relatore: Dott. S. Patanè 17 7. ATTIVITA’ DI RICERCA L’attività di ricerca sviluppata dal Dipartimento nel corso dell’anno 2009 si è articolata nelle seguenti tematiche: SEZIONE DI FISICA DELLA MATERIA Responsabile Prof. F. Borghese • Intrappolamento e manipolazione di particelle nanometriche. proprietà delle particelle che compongono il mezzo interstellare. Responsabile Prof. R. Girlanda • Ottica quantistica in nano strutture a semiconduttore; • Nanoottica. Responsabile Prof.ssa A.M. Mezzasalma • Studio di plasmi in non equilibrio generati da impulsi laser. Responsabile Prof. G. Mondio • Caratterizzazione chimico-fisica di materiali metallici di interesse archeologico; • Caratterizzazione di film sottili di semiconduttori ottenuti per ablazione laser. Responsabile Prof. F. Neri • Strati sottili e materiali nanostrutturati. Responsabile Dott. S. Patanè • Nanoscienze e nanotecnologie applicate alla fotonica ed all’optoelettronica; • Nano ottica, microscopia e spettroscopia snom; • Caratterizzazione elettrica micro strutturale ed infrarossa di dispositivi per applicazioni di potenza. Responsabile Prof. G. Saitta • Materiali nanostrutturati e tecnologie innovative per l'elettronica flessibile. Responsabile Prof. L. Silipigni • Sintesi e caratterizzazione ottica ed elettronica di film di materiali polifunzionali ibridi organicoinorganici. 18 SEZIONE DI INGEGNERIA ELETTRICA ED ELETTRONICA Responsabile Prof. B. Azzerboni • Modellizzazione di materiali ferromagnetici in dispositivi spintronici; • Studio su un nuovo metodo d’investigazione per la patologia neurologica detta “idrocefalo idiopatico normoteso” mediante l’analisi e l’interpretazione di segnali di pressione intracranica. Responsabile Prof.ssa A. Caddemi • Caratterizzazione, modellistica e progettazione di componenti e circuiti a microonde. Responsabile Prof. C. Ciofi • Progettazione e realizzazione di strumentazione a bassissimo livello di rumore; • Metodologie di progetto e realizzazione di sam (static analog memories) a basso costo ed alta precisione. Responsabile Dott. G. Campobello • Reti di sensori wireless; • Codifica di canale e di rete; • Elaborazione numerica dei segnali per le telecomunicazioni. Responsabile Dott. N. Donato • Sviluppo di sistemi di caratterizzazione per array di sensori. Responsabile Dott. S. Serrano • Trasmissione di traffico real-time su wireless mesh networks; • Algoritmi per il riconoscimento e la classificazione del segnale vocale; • Elaborazione numerica dei segnali applicata ai segnali biomedicali. 19 INTRAPPOLAMENTO E MANIPOLAZIONE DI PARTICELLE NANOMETRICHE. PROPRIETÀ DELLE PARTICELLE CHE COMPONGONO IL MEZZO INTERSTELLARE RESPONSABILE Ferdinando Borghese COMPONENTI Paolo Denti Rosalba Saija COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Onofrio Maragò, Maria Antonia Iatì (Istituto per i processi chimico fisici del CNR Messina) Davide A. Williams (University College London) Cesare Cecchi-Pestellini (INAF Osservatorio Astronomico di Cagliari) ATTIVITÀ Si sono studiati i processi di intrappolamento e manipolazione di particelle nanometriche sia dielettriche che metalliche riuscendo a spiegare l'effettivo intrappolamento come effetto del riscaldamento locale del mezzo dovuto alla concentrazione di energia prodotta dall'eccitazione dai plasmoni superficiali. L'accordo con i dati sperimentali si è rivelato ottimo. Si sono anche studiate le rotazioni di nanofibre, le quali a causa del loro elevato "aspect ratio", durante il processo di intrappolamento ottico, compiono particolari moti di precessione. Infine si è studiato il processo di depolarizazione della luce UV sulla superficie di particelle composite che molto probabilmente sono presenti nei dischi protoplanetarii. 20 OTTICA QUANTISTICA IN NANO STRUTTURE A SEMICONDUTTORE NANOOTTICA RESPONSABILE Raffaello Girlanda COMPONENTI Giovanna Martino Salvatore Savasta COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Prof. Fausto Rossi (Politecnico di Torino) Prof. Vincenzo Savona (EPFL) Dott. Marco Pieruccini (CNR Messina) Dott. Stefano Portolan (Institut Néel - CNRS) ATTIVITÀ E’ stato sviluppato uno studio teorico della photoluminescenza in micro cavità planari accoppiate con strati organici attivi, in collaborazione con l’attività sperimentale del Dott. S. Patanè. Studio teorico dell’entanglement in micro cavità a semiconduttore con pozzi quantici. E’ stata proposta una tecnica per ottenere stati di polari tone entangled nei gradi di libertà dello spin e si è studiato il grado di entanglement in funzione della temperatura includendo sia gli effetti di scattering non lineare che i processi incoerenti indotti dall’interazione con i fotoni. E’ stata inoltre studiata la fotoluminescenza di un quantum dot all’intermo di una micro cavità ottica tridimensionale. 21 STUDIO DI PLASMI IN NON EQUILIBRIO GENERATI DA IMPULSI LASER RESPONSABILE Angela Maria Mezzasalma COMPONENTI Mondio Guglielmo Lanzafame Simona studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Prof. J. Wolowski, Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion di Varsavia, Dott. L. Laska Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague Dott. J. Krasa Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague Dott. S. Gammino LNS-INFN Catania Prof. V. Nassisi Dip. Fisica Università di Lecce ATTIVITÀ Sulla base della collaborazione scientifica con ricercatori del LNS di Catania e del Institute of Physics of Prague (ASCR) è stato possibile l’utilizzo di una sorgente laser pulsata di alta potenza che ha permesso di indurre ablazione in target solidi e produrre, in vuoto, un plasma in non equilibrio con il quale generare emissione di ioni ad elevato stato di carica e ad elevata energia cinetica. Il plasma generato è formato da elettroni, ioni, atomi, clusters e microparticelle sia carichi che neutri, fotoni a diversa lunghezza d’onda, dal vicino IR all’UV e fino al campo dei raggi X. Parte della ricerca, volta a studiare la produzione del plasma, è stata svolta presso il laboratorio di spettroscopia di massa in cui sono presenti oltre ad un sofisticato quadrupolo di massa in grado di rivelare sia ioni positivi che negativi oltre che le specie neutre e di determinarne l’energia fino ad un KeV, anche un laser Nd-YAG impulsato. Questa apparecchiatura ha permesso di calcolare le temperature delle specie neutre e quelle degli ioni prodotti che sono dell’ordine del centinaio di eV. Per quanto riguarda l’utilizzo degli ioni prodotti con intensi fasci laser risultati soddisfacenti sono già stati ottenuti nel campo dell’impiantazione ionica ottenendo campioni di carbonio amorfo impiantati con ioni di rame, tantalio e argento e germanio con energie dell’ordine del MeV. 22 Quello presentato rappresenta un metodo alternativo di modifica strutturale dei materiali, poiché a differenza dei tradizionali impiantatori viene, in questo caso, utilizzato un fascio non monocromatico di ioni che permette di modificare gli strati sottostanti la superficie con un profilo diverso da quello gaussiano normalmente ottenuto. Questo processo potrebbe risultare utile in tutti quei casi in cui si rende necessario realizzare impiantazioni con profili non gaussiani e per cui l’utilizzo dei tradizionali impiantatori richiederebbe il ricorso a impiantazioni successive, con grosso dispendio di energie e di tempo. Il processo di produzione del plasma è stato studiato con l’obiettivo di massimizzare la frazione di ionizzazione, lo stato di carica e l’emissione ionica, minimizzando allo stesso tempo la distribuzione angolare degli ioni prodotti, l’emissione di clusters e di micro-particelle e la distribuzione energetica per stato di carica degli ioni. Particolare interesse è stato rivolto all’ablazione di target di tipo metallico altofondente e alla produzione di ioni pesanti ad elevato stato di carica. Si prevede inoltre lo studio di alcune possibili applicazioni della metodica utilizzata nel campo delle sorgenti ioniche di nuova generazione LIS (Laser Ion Source), nel campo dell’impiantazione ionica tesa a modificare le proprietà chimico-fisiche di superfici di differente natura (soprattutto metalli e semiconduttori) e nel campo medico come iniettore per acceleratori devoti alla radioterapia oncologica mediante fasci di adroni (adroterapia) e nell’ablazione di tessuti biologici. Per tali obiettivi, verranno utilizzati, nelle immediate vicinanze del target irradiato, campi elettrici e magnetici allo scopo di poter meglio controllare il flusso del fascio e l’energia media degli ioni prodotti. 23 CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICA DI MATERIALI METALLICI DI INTERESSE ARCHEOLOGICO RESPONSABILE Guglielmo Mondio COMPONENTI Angela Maria Mezzasalma Tiziana Serafino borsista post doc Simona Lanzafame studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE L. Torrisi, F. Caridi, A. Borrielli, D.Margarone (Dipartimento di Fisica – Università di Messina) G. Bruno (Dipartimento di Chimica Inorganica,Chimica Analitica e Chimica Fisica – Università di Messina) F. Barreca (Advanced and Nano Materials Research S.r.l. - Messina) M. Romeo, A. Salici, G. De Fulvio (Raggruppamento Carabinieri Investigazioni Scientifiche – Messina) ATTIVITÀ Scopo dell’attività nell’anno 2009 è stato uno studio multidisciplinare di una serie di monete di bronzo provenienti da ritrovamenti archeologici effettuati nell’area archeologica situata nei pressi di Tel-el-Amarna in Egitto. I pezzi, forniti da ricercatori del Dipartimento di Lettere e Filosofia dell’Università di Messina, riportano i marchi delle zecche di Antinoupolis e Alessandria. La loro analisi ha previsto l’utilizzo di una serie di tecniche di indagine che sono andate da quelle più specifiche per l’analisi chimico-fisica superficiale, quali la EDXRF (Energy Dispersed X-ray Fluorescence) e la LAMQS (Laser Ablation and Mass Quadrupole Spectrometry), a quelle morfologiche effettuate mediante SEM (Scanning Electron Microscopy) e SPA (Surface Profile Analysis) per la caratterizzazione delle iscrizioni e di eventuali dettagli superficiali utili per la determinazione dell’autenticità dei pezzi e del tipo di tecnica utilizzata per la loro produzione, distinguendo tra procedimenti che hanno previsto una colata di metallo fuso in stampi (fusione) e quelli che hanno invece previsto una battitura a caldo su metallo (coniazione). In particolare, la LAMQS, è stata molto utile per lo studio della composizione della “patina” superficiale delle monete, la cui costituzione fornisce precise informazioni sulla storia pregressa del campione in esame essendo il risultato dell’interazione di quest’ultimo con l’ambiente con cui esso è rimasto in contatto fino al momento dell’analisi. 24 Nell’ambito dei risultati ottenibili mediante questa tecnica, una attenzione particolare è stata posta nella misura dei rapporti isotopici che hanno fornito informazioni sulla provenienza dei materiali utilizzati per la produzione dei pezzi. Per l’ablazione è stato utilizzato un laser Nd:Yag funzionante a 1064 nm, 532 nm and 355 nm con una durata di impulso di 3 ns, energia regolabile tra 1 e 150 mJ, singolo impulso o con frequenza di ripetizione 1-10 Hz.. Il laser è stato focalizzato sul campione attraverso una finestra della camera da vuoto tenuta ad una pressione di 10-7 . I risultati ottenuti per i rapporti isotopici del Piombo, nel caso delle monete analizzate, hanno permesso di isolare campioni di provenienza simile (le differenti zecche di Antinoupolis e Alessandria). Con le stesse tecniche analitiche è stata studiata anche una serie di falsi di monete di periodo classico con lo scopo di mettere in evidenza le tecniche utilizzate per la loro falsificazione. 25 CARATTERIZZAZIONE DI FILM SOTTILI DI SEMICONDUTTORI OTTENUTI PER ABLAZIONE LASER RESPONSABILE Guglielmo Mondio COMPONENTI Angela Maria Mezzasalma. Tiziana Serafino borsista post doc, Simona Lanzafame studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE L. Torrisi, F. Caridi, A. Borrielli, D.Margarone (Dipartimento di Fisica – Università di Messina) G. Bruno (Dipartimento di Chimica Inorganica,Chimica Analitica e Chimica Fisica – Università di Messina) F. Barreca (Advanced and Nano Materials Research S.r.l. - Messina) M. Romeo, A. Salici, G. De Fulvio (Raggruppamento Carabinieri Investigazioni Scientifiche – Messina) ATTIVITÀ Film sottili di Al2O3 e ITO (Indium Tin Oxide) ottenuti per ablazione laser (Nd:Yag) sono stati analizzati mediante tecniche di Fotoemissione X ed Energy Loss elettronica. I risultati per il film ed il materiale di partenza (target) sono stati confrontati per mettere in evidenza le eventuali differenze esistenti. Sono state determinate la composizione, la densità, la gap e la funzione dielettrica dei campioni analizzati mentre la loro morfologia è stata analizzata con tecniche di microscopia AFM. 26 STRATI SOTTILI E MATERIALI NANOSTRUTTURATI RESPONSABILE Fortunato Neri COMPONENTI Acacia Nunzio, studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Dott.ssa Enza Fazio, Dottore di ricerca in Fisica, collaboratore Dott. Sebastiano Trusso, Istituto per i Processi Chimico-Fisici del C.N.R., Sezione di Messina Prof. Paolo Ossi, Dipartimento di Energia – Politecnico di Milano Dr. Francesco Barreca, Dr. Enrico Barletta, Dr.ssa Donatella Spadaro, Advanced Nano Materials Research s.r.l. - Messina Dr. Giuseppe Currò, STMicrolectronics s.p.a. – Catania Prof. Giuseppe Compagnini, Dipartimento di Chimica – Università di Catania ATTIVITÀ L’attività di ricerca ha riguardato lo sviluppo di tematiche di diagnostica e di processo nel settore della scienza dei materiali. In particolare si sono affrontate tematiche relative allo studio della formazione e della caratterizzazione di aggregati metallici nanostrutturati sia in forma colloidale che di strato sottile, utilizzando sia tecniche di wet-chemistry che di ablazione da fasci laser impulsati. In particolare è stato messo a punto un processo a singolo step per la produzione di soluzioni colloidali di nanoparticelle di argento incapsulate in PMA (acido polimetacrilico) per applicazioni nei settori delle biotecnologie e del packaging. La possibilità di distinguere chiaramente tra il processo di nucleazione e quello di crescita ha permesso di controllare efficacemente la formazione di nanoparticelle di dimensioni di poco inferiori ai 10 nm. E’ stato condotto un dettagliato studio sperimentale, corredato da una analisi modellistica, della dinamica di espansione di un plasma ottenuto ablando, mediante un laser impulsato ad eccimeri, un target di argento in una atmosfera controllata di argon. I risultati hanno permesso di identificare le condizioni ottimali per le quali è possibile indurre una efficiente condensazione/aggregazione in volo delle specie ablate, determinando così la deposizione di distribuzioni omogenee di nanoparticelle di argento su diversi tipi di substrati. Questi ultimi si sono rivelati essere dei substrati particolarmente adatti per misure SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy), evidenziando la possibilità di rivelare, nel caso di un cromoforo standard quale la Rodamina 6G, concentrazioni ridotte fino 5×10−8 M , cioè con fattori di accrescimento stimati intorno a 109. 27 NANOSCIENZE E NANOTECNOLOGIE APPLICATE ALLA FOTONICA ED ALL’OPTOELETTRONICA NANO OTTICA, MICROSCOPIA E SPETTROSCOPIA SNOM CARATTERIZZAZIONE ELETTRICA MICRO STRUTTURALE ED INFRAROSSA DI DISPOSITIVI PER APPLICAZIONI DI POTENZA RESPONSABILE Salvatore Patanè COMPONENTI Saverio Panarello studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica Sara Stelitano studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Ing. Sebastiano Russo, ST Microelectronics, stabilimento di Catania Ing. Davide Patti, ST Microelectronics, stabilimento di Catania Prof. Giuseppe Gigli, Distretto. Tecnologico Universita' del Salento Prof.ssa Maria Allegrini, Università di Pisa ATTIVITÀ L’attività svolta nel corso dell’anno 2009 ha riguardato l’analisi del comportamento termico di dispositivi di potenza sottoposti a stress elettrico, lo studio e la realizzazione di dispositivi per la fotonica basati su materiali organici, lo studio e la realizzazione di celle fotovoltaiche a polimeri. L’attività di ricerca che riguarda i dispositivi elettronici di potenza è stata svolta in collaborazione con lo stabilimento di Catania della ST Microelectronics e riguarda la distribuzione della temperatura sulla superficie di dispositivi di potenza che normalmente trovano impiego nel settore dell’automotive e segnatamente nel sistema di pilotaggio degli attuatori dell’ABS. Come è facile immaginare questi dispositivi necessitano di standard di qualità e di affidabilità senza pari; per questo motivo, lo studio della distribuzione della temperatura sulla superficie del dispositivo in condizioni operative diviene di notevole importanza, in quanto consente l’individuazione di zone calde (hot spot) che sono una delle cause principali di morte precoce di questi device. La ricerca, iniziata già nel corso degli anni passati, ha consentito la certificazione di diversi dispositivi e in alcuni casi ha dato indicazioni utili ai progettisti per migliorarne la qualità. Parimenti sono state prodotte diverse pubblicazioni scientifiche e i risultati sono stati presentati a congressi internazionali. 28 Proseguendo l’attività già iniziata nel corso dell’anno passato, sono state realizzate diverse strutture risonanti (microcavità) che integrano come materiale attivo un sottile strato di tetrakis_4- methoxyphenyl_porphyrin. Si tratta di una delle molte strutture molecolari derivate delle porfirine che hanno notevoli proprietà chimiche e fisiche e che, recentemente, hanno trovato applicazione anche nel settore della biologia. Questa porfirina, quando evaporata, produce strutture planari che hanno una banda di luminescenza centrata nel rosso. La luce emessa risulta polarizzata se osservata con un angolo diverso da zero e questo ha consentito la realizzazione di una sorgente di luce quasi monocromatica ed altamente polarizzata. E’ stata poi realizzata un dispositivo costituito da due microcavità accoppiate utilizzando uno specchio di Bragg semitrasparente. Nella struttura solo una delle due microcavità lo strato molecolare attivo. L’accoppiamento forte che è derivato dall’aver connesso le due microcavità con lo specchio di Bragg ha dato luogo ad uno splitting dei modi di cavità. La luce emessa dal dispositivo è costituita dai modi compositi dell’una e dell’altra struttura, il dispositivo, quindi emette due picchi di fotoluminescenza. La realizzazione di strutture multiple, ad esempio cavità triple, in cui l’accoppiamento sposta in modo controllato la lunghezza d’onda dei modi di cavità consente di prevedere la possibilità di disegnare un sorgente di luce bianca organica, “semplicemente” facendo in modo che i modi cadano nel rosso, nel verde e nel blu. Infine è stata realizzata una cella solare basata su polimeri e costituita da una giunzione ottenuta per spinning da soluzione. In uno dei layer attivi è stata dispersa una piccola percentuale di nano tubi di carbonio. La scelta di materiali il cui spettro di assorbimento non è sovrapposto ha migliorato in modo sensibile la risposta spettrale complessiva della cella. L’inserimento dei nanotubi, invece, ha prodotto una ottimizzazione dell’efficienza di raccolta della cariche derivate dallo slegarsi eccitonico. L’uso di materiali nano strutturati appare sempre di più una via efficace per il miglioramento dell’efficienza nel settore fotovoltaico, anche se restano aperte diverse tematiche importanti come la durata e l’affidabilità della cella. 29 MATERIALI NANOSTRUTTURATI E TECNOLOGIE INNOVATIVE PER L'ELETTRONICA FLESSIBILE RESPONSABILE Gaetano Saitta COMPONENTI Arena Antonella Nicola Donato COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Dr Sonja Hermann Health Science Center, University College Dublin, Ireland Prof. Andrea Donato, Dipartimento di Meccanica e Materiali (Università Mediterranea di Reggio Calabria). ATTIVITÀ Sono stati realizzati inchiostri conduttivi a base di nano tubi di carbonio e nanoparticelle di argento disperse in soluzione acquosa ed in etanolo, compatibili con le comuni tecniche di stampa a getto di inchiostro. Gli inchiostri sono stati depositati su substrati flessibili quali policarbonato e carta fotografica al fine di realizzare elettrodi conduttivi di semplice configurazione lineare ed elettrodi interdigitati. Semplici esemplari di sensori di umidità e di ammoniaca di tipo capacitivo e resistivo sono stati realizzati adoperando gli elettrodi a base di inchiostri conduttivi unitamente a materiali sensibili depositabili da fase liquida quali una polianilina drogata solubile in clorobenzene e dispersioni di nano particelle di ossido metallico in matrice ospite polielettrolita. Le proprietà ottiche ed elettriche, la morfologia e la microstruttura dei materiali adoperati sono state caratterizzate mediante misure spettrofotometriche, misure di trasporto in corrente continua e microscopia elettronica. La sensibilità, il tempo di risposta e le curve di calibrazione dei dispositivi realizzati, sono state valutate servendosi di misure di conducibilità in corrente continua ed alternata, effettuate inserendo i campioni in una camera ad atmosfera e temperatura controllata. 30 SINTESI E CARATTERIZZAZIONE OTTICA ED ELETTRONICA DI FILM DI MATERIALI POLIFUNZIONALI IBRIDI ORGANICO-INORGANICI RESPONSABILE Letteria Silipigni COMPONENTI Lilla Schirò studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica Teresa Quattrone studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Prof. V. Grasso- Centro Siciliano per le Ricerche Atmosferiche e di Fisica dell’AmbienteMessina Ing. G. Salvato - Istituto per i Processi Chimico-Fisici del CNR – Sede di Messina Prof. L Monsù Scolaro - Dipartimento di Chimica Inorganica, Chimica Analitica e Chimica Fisica dell’Università di Messina Dott. G. De Luca - Dipartimento di Chimica Inorganica, Chimica Analitica e Chimica Fisica dell’Università di Messina ATTIVITÀ In collaborazione con ricercatori del Dipartimento di Chimica Inorganica, Chimica Analitica e Chimica Fisica dell’Università di Messina e dell’Istituto per i Processi Chimico Fisici del CNR - Sede di Messina, sono state preparate polveri di tiofosfato di manganese intercalate con ioni sodio di formula chimica Na0.62Mn0.69PS3. Dopo aver controllato l’identità dei composti così ottenuti mediante diffrazione a raggi X e spettroscopia di fotoemissione X si è analizzata la dipendenza dalla temperatura e dalla frequenza della costante dielettrica nell’intervallo di temperature che va da 78K a 350K e nel range di frequenze da 20 Hz a 1MHz. L’analisi della dipendenza dalla temperatura della parte immaginaria della costante dielettrica ha evidenziato la presenza di un picco di perdita alle basse temperature ed una forte dispersione alle basse frequenze e alle più alte temperature investigate. Mentre la presenza del picco di perdita è caratteristica di processi di polarizzazione dipolare, la forte dispersione è tipica di sistemi con portatori di carica da hopping. E’ stato infine possibile formulare, sulla base sia del tipo del processo di intercalazione usato che del confronto con gli spettri dielettrici precedentemente ottenuti per i composti intercalati con il cesio, un’ ipotesi sulla natura dei portatori di carica responsabili della risposta dielettrica osservata 31 Nell’ambito della suddetta collaborazione sono state anche preparate polveri di tiofosfato di manganese intercalate con ioni potassio e cesio di formula chimica K0.5Mn0.75PS3, e Cs0.46Mn0.77PS3 rispettivamente. Nell’intervallo di temperatura investigato, (240-375)K le parti reale e immaginaria della costante dielettrica di tali composti mostrano una forte dispersione alle basse frequenze e alle più alte temperature analizzate. La presenza di una simile dispersione ha permesso di classificare questi composti di intercalazione del tiofosfato di manganese come sistemi con portatori di carica da hopping la cui natura e il cui comportamento dielettrico varia al cambiare della specie ospite intercalata . 32 MODELLIZZAZIONE DI MATERIALI FERROMAGNETICI IN DISPOSITIVI SPINTRONICI RESPONSABILE Bruno Azzerboni COMPONENTI Giovanni Finocchio, assegnista di Ricerca Vito Puliafito, studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE G. Consolo – Università degli Studi di Ferrara E. Cardelli – Università degli Studi di Perugia L. Torres, L.Lopez Diaz, E. Martinez – Universidad de Salamanca – Spain M. Carpentieri – Università della Calabria S. Komineas – Crete University – Greece O. Ozatay – Bogazici University (Instambul) -Turkey D. Ralph, R. Buhrman – Cornell Univesity – NY, USA I. Krivorotov – Irvine University – CA, USA ATTIVITÀ L’attività di ricerca svolta si incentra principalmente sullo studio di dinamiche magnetiche dovute all’azione di correnti spin-polarizzate in due geometrie diverse: (i) strutture confinate (spin-valves) e (ii) strutture non-confinate (point contacts). Relativamente al punto (i) abbiamo ottenuto i seguenti risultati: • Descrizione numerica mediante simulazioni micromagnetiche di esperimenti effettuati in spin-valve exchange biased, in particolare la presenza del comportamento non-monotono della potenza di uscita in funzione della corrente applicata. • Implementazione di un algoritmo sistematico per la caratterizzazione tempo-frequenza di segnali non stazionari. E’ stato realizzata una tecnica di identificazione dei parametri di scala per l’implementazione della trasformata wavelet. • Studio di nano-oscillatori in cui la potenza di uscita è legata al moto circolare di un vortice magnetico. Relativamente al punto (ii): • Sviluppo di un modello teorico generico per modulatori non-lineari di frequenza e ampiezza, applicabile anche ad oscillatori a point-contact sottoposti all’azione di una corrente continua più una componente alternata. 33 STUDIO SU UN NUOVO METODO D’INVESTIGAZIONE PER LA PATOLOGIA NEUROLOGICA DETTA “IDROCEFALO IDIOPATICO NORMOTESO” MEDIANTE L’ANALISI E L’INTERPRETAZIONE DI SEGNALI DI PRESSIONE INTRACRANICA RESPONSABILE Bruno Azzerboni COMPONENTI Andrea Calisto studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Flavio Filippo Angileri – Università degli Studi di Messina ATTIVITÀ Questo studio focalizza sulla diagnosi dell’Idrocefalo Normoteso per giungere a determinare in quali casi l’impiantazione chirurgica di una derivazione ventricoloperitoneale possa essere vantaggiosa ai fini terapeutici. Ad oggi vengono impiegati diversi metodi sperimentali per valutare la presenza di tale patologia, basati su un’interpretazione approfondita della pressione intracranica (ICP). Lo stato dell’arte analizza, attraverso delle finestre temporali, le registrazioni di ICP trascurando la singola onda ICP generata dalle contrazioni cardiache. In tal modo l’indagine è molto limitativa poiché l’ampiezza di una singola forma d’onda sembra predire in modo più affidabile la Compliance intracranica rispetto al valor medio dell’ICP. Scopo del presente progetto è quello di presentare un metodo differente per processare le registrazioni ICP mediante un’analisi multidimensionale di dati statistici. Tali dati sono ottenuti tramite un’accurata analisi della ICP registrata durante test di infusione lombare che permette di ricavare 13 parametri caratteristici della forma d’onda. Questa ricerca studia l’individuazione di nuovi fattori, correlati con la risposta terapeutica, capaci di validare un metodo predittivo per il test di infusione. 34 CARATTERIZZAZIONE, MODELLISTICA E PROGETTAZIONE DI COMPONENTI E CIRCUITI A MICROONDE RESPONSABILE Alina Caddemi COMPONENTI Giovanni Crupi collaboratore progetto FIRB-ARSEL Alessio Macchiarella studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica Maria Rita Sciliberto Borsista COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Prof. Dominique Schreurs, Electronic Engineering Department, Katholieke Universiteit Leuven, Belgio Dr. Wojtek Wiatr, Warsaw University of Technology, Institute of Electronic Systems, Warsaw , Poland Dott. Gino Tuccari, Istituto di Radioastronomia CNR INAF – Noto Prof. Fabio Principato, Dip. di Fisica e Tecnologie Relative – Università di Palermo Prof. Ernesto Limiti, Dip. di Elettronica – Università di Roma Tor Vergata Ing. Antonio Spatola, Galileo Avionica S.p.A – Sede di Palermo Dr. Ing. Antonio Zarcone, Infineon Technologies AG – Monaco, DE Ing. Giuseppe Sivverini, Microwave Design Center at Ericsson Lab Italy SpA – Milano Ing. Ignazio Pomona, Selex Communications – Catania/Genova Ing. Carlo Brusca, ST Microelectronics – Catania Prof. Vera Markovic, Faculty of Electronic Engineering, University of Nîs, Yugoslavia Prof.Matteo Cirillo, Dipartimento di Fisica - Università di Roma Tor Vergata Prof. Lawrence Dunleawy, Wireless and Microwave Lab – University of South Florida, USA ATTIVITÀ La Prof. Caddemi è responsabile del Laboratorio di Elettronica delle Microonde della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Messina in cui si svolgono le seguenti attività di ricerca applicata: • Modellistica lineare e non lineare e analisi delle prestazioni di componenti attivi avanzati in Si, GaAs e GaN con procedure basate su estrazione diretta e/o ottimizzazione di parametri, o con impiego di reti neurali ed algoritmi evolutivi. • Caratterizzazione di componenti e circuiti fino a 50 GHz 35 • Studio e implementazione di procedure di misura di cifra di rumore su transistori avanzati a microonde (BJT, FET, HEMT, HBT) • Analisi teorico-sperimentale e modellistica dei parametri di rumore di HEMT e BJT • Progetto di circuiti HMIC per front-end wireless a basso rumore Durante l’anno 2009, l’attività scientifica è stata prevalentemente orientata a misure D.C., parametri di scattering e cifra di rumore di componenti attivi avanzati in Si, GaAs e GaN (FinFET, HEMT, pHEMT) finalizzate alla modellistica lineare, non lineare e di rumore. I modelli non lineari di transistori GaN HEMT sono stati utilizzati nella progettazione di amplificatori di potenza in tecnologia HMIC. 36 RETI DI SENSORI WIRELESS RESPONSABILE Giuseppe Campobello COMPONENTI Serrano Salvatore COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Palazzo Sergio, Professore Ordinario, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Università degli Studi di Catania; Leonardi Alessandro, Dottore di Ricerca, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Università degli Studi di Catania. ATTIVITÀ L'attività di ricerca, nell'ambito delle reti di sensori wireless, si è concentrata principalmente sullo sviluppo di innovativi algoritmi di forwarding per tale tipologia di reti. In particolare, i principali risultati della ricerca svolta nell'anno di riferimento hanno riguardato lo sviluppo, la simulazione e la modellizzazione di un algoritmo di forwarding in grado di ottenere differenti trade-off tra consumi energetici dei nodi-sensori e affidabilità della rete (reliability). Nel corso dell'attività di ricerca sono stato altresì sviluppati dei modelli teorici che consentono di valutare analiticamente il trade-off fra risparmio energetico e reliability dell'algoritmo ideato in funzione dei parametri dell'algoritmo e della rete di sensori. L'esattezza e l'accuratezza dei modelli teorici sono state validate mediante un'estesa campagna di simulazioni condotta tramite un simulatore in ambiente Matlab appositamente sviluppato dallo stesso gruppo di ricerca. L'algoritmo è stato altresì migliorato per permetterne l'utilizzo con tecniche di duty-cycling rendendo così possibile una ulteriore riduzione dei consumi energetici. Tale attività di ricerca è stata oggetto di un progetto di ricerca (PRA 2006-2007) finanziato dall'Università di Messina. 37 CODIFICA DI CANALE E DI RETE RESPONSABILE Giuseppe Campobello COMPONENTI Serrano Salvatore COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Palazzo Sergio, Professore Ordinario, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Università degli Studi di Catania; Leonardi Alessandro, Dottore di Ricerca, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Università degli Studi di Catania. ATTIVITÀ La linea di ricerca si è rivolta allo studio di nuove tecniche di codifica e trasmissione dell'informazione. In particolare nell'anno di riferimento si è concentrata sullo sviluppo di tecniche di trasmissione dell'informazione basate sul network coding, un nuovo paradigma delle reti di comunicazione introdotto da Ahlswede nel 2000. Tale paradigma prevede che i nodi di rete possano non solo inoltrare i pacchetti ricevuti ma anche elaborarli (combinarli), trasmettendo in un unico pacchetto l'informazione di più pacchetti ricevuti. Ciò permette un aumento del throughput e, nel caso di reti wireless, una riduzione dei consumi energetici. Nell'ambito dell'attività di ricerca si è sviluppato un nuovo framework per la risoluzione di problemi di network coding che costituisce il primo esempio di framework deterministico e distribuito applicabile in reti con presenza di cicli. Come principale risultato è stato provato che, sotto opportune condizioni topologiche, in una rete composta da n nodi, ogni nodo può ottenere le informazioni di tutti gli altri nodi scambiando 2n+1 messaggi esclusivamente con i propri vicini (senza informazioni di instradamento o topologiche). L'algoritmo può quindi essere applicato efficacemente in reti peer-to-peer e per lo sviluppo di applicazioni di tipo broadcasting. 38 ELABORAZIONE NUMERICA DEI SEGNALI PER LE TELECOMUNICAZIONI RESPONSABILE Giuseppe Campobello COMPONENTI Serrano Salvatore ATTIVITÀ Nell'ambito dell'attività di ricerca è stato ideato e sviluppato un innovativo algoritmo per la stima della frequenza di segnali sinusoidali. In particolare l'algoritmo in questione, rispetto ad algoritmi convenzionali basati sulla FFT, presenta, a parità di risoluzione, un più basso costo computazionale ed è quindi idoneo per applicazioni di telecomunicazioni che richiedono un basso consumo di potenza, oltre che per la realizzazione di strumenti di misura a basso costo e per applicazioni di tipo sensor-array. Le prestazioni dell'algoritmo sono state confrontate con i più recenti metodi di stima della frequenza presenti in letteratura. Da tali confronti si evince la bontà dell'algoritmo proposto sia in termini di di complessità computazionale che di errore quadratico medio della stima. 39 PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI STRUMENTAZIONE A BASSISSIMO LIVELLO DI RUMORE RESPONSABILE Carmine Ciofi COMPONENTI Graziella Scandurra Cannatà Gianluca borsista post doc Gambadoro Antonino studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Ingegneria dell’Informazione COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione Elettronica, Informatica, delle Telecomunicazioni, Università di Pisa ATTIVITÀ Nell’ambito di questo ramo di ricerca, l’attenzione è rivolta alla progettazione e alla realizzazione di strumentazione destinata ad effettuare misure di rumore ad elevata sensibilità, con particolare riferimento alle possibili applicazioni nel campo della caratterizzazione della qualità e dell’affidabilità dei dispositivi microelettronici. Oltre al progetto e alla realizzazione di amplificatori di tensione e transresistivi a bassissimo livello di rumore, la ricerca è rivolta alle metodologie di acquisizione ed elaborazione dei dati mediante tecniche avanzate quali metodi di cross-correlazione. 40 METODOLOGIE DI PROGETTO E REALIZZAZIONE DI SAM (STATIC ANALOG MEMORIES) A BASSO COSTO ED ALTA PRECISIONE RESPONSABILE Carmine Ciofi COMPONENTI Graziella Scandurra Cannatà Gianluca borsista post doc Gambadoro Antonino studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Ingegneria dell’Informazione COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione Elettronica, Informatica, delle Telecomunicazioni, Università di Pisa ATTIVITÀ E’ stata affrontata la possibilità di realizzare SAM in forma integrata sfruttando la struttura di un convertitore AD ad approssimazioni successive. La ricerca in questo campo è stata inoltre estesa alla possibilità di realizzare SAM ad alta precisione mediante l’opportuna combinazione di convertitori DA standard a bassa accuratezza e basso costo, ottenendo risultati nuovi e significativi. Si è dimostrata inoltre la possibilità di realizzare convertitori AD e DA ad elevata accuratezza e a basso costo sfruttando le proprietà delle reti a scala R-βR. 41 SVILUPPO DI SISTEMI DI CARATTERIZZAZIONE PER ARRAY DI SENSORI RESPONSABILE Nicola Donato COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Dr Sonja Hermann Health Science Center, University College Dublin, Ireland Prof. Andrea Donato Dipartimento di Meccanica e Materiali (Università Mediterranea di Reggio Calabria). Prof. Giovanni Neri, Dipartimento di Chimica Industriale e Ingegneria dei Materiali – Università degli Studi di Messina CNR-ITAE Tremestieri – Messina Michele Penza – Responsabile Gruppo Sensori, Unità Tecnico Scientifica Materiali e Nuove Tecnologie - Enea Brindisi. Michele Buemi – Clinica di Nefrologia, Policlinico Universitario, Università degli Studi di Messina Prof. Jaceck Szuber, Dr. Monika Kwoka, Centre of Excellence in Physics and Technology of Semiconductor Interfaces and Sensors (CESIS), Dept. of Electron Technology, Silesian University of Technology, Gliwice, Poland. Prof. Klaus-Dieter Kohl, Institut für Angewandte Physik, Justus-Liebig-Universität Gießen, Germany. ATTIVITÀ L’attività di ricerca è stata rivolta verso lo sviluppo di sistemi di caratterizzazione per array di sensori di gas, mediante l’utilizzo di elettronica home-made e microcontrollori. I due sistemi sviluppati sono in grado il primo di caratterizzare fino ad un massimo di sei sensori a risposta capacitiva, il secondo fino a sei sensori risonanti al quarzo. Tali apparati, integrati con opportuni algoritmi di analisi ed elaborazione dei segnali, possono essere considerati come punto di partenza per la realizzazione di altrettanti nasi elettronici. Si è inoltre sviluppato un sistema di caratterizzazione per sensori risonanti ad onda acustica superficiale (SAW) in grado di misurare frequenze di risonanza fino ad 1 GHz mediante la realizzazione di circuiti oscillanti e/ o analisi vettoriale. Infine si è partecipato allo sviluppo e alla caratterizzazione di sensori di gas a risposta resistiva per applicazioni rivolte al settore della sicurezza, ambientale, biomedico ed automotive, tali campi applicativi sono inoltre oggetto della attività dei sistemi multisensoriali descritti. 42 TRASMISSIONE DI TRAFFICO REAL-TIME SU WIRELESS MESH NETWORKS RESPONSABILE Salvatore Serrano COMPONENTI Giuseppe Campobello COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Palazzo Sergio, Professore Ordinario, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Università degli Studi di Catania; Leonardi Alessandro, Dottore di Ricerca, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni, Università degli Studi di Catania. ATTIVITÀ Nell'ambito delle reti Wireless Mesh la variabilità dei tempi di consegna dei pacchetti risulta essere particolarmente influenzata dalle condizioni dei diversi canali radio. L'attività di ricerca si è concentrata nello studio di innovativi algoritmi di routing basati su tecniche di trasmissione Multi-Path. In particolare è stato sviluppato un nuovo meccanismo di trasmissione applicabile all'interno di una Wireless Mesh Network in cui gli algoritmi di routing dei nodi permettano l'inoltro dei pacchetti attraverso quei percorsi che garantiscono la migliore qualità del servizio end-to-end. Nell'anno di riferimento l'attività si è concentrata nello sviluppo di un modulo per il simulatore di rete ns-2 in grado di monitorare in tempo reale il traffico di una WMN effettuando misure di QoS sulla base di una nuova metrica legata al Mean Opinion Score stimato. Le simulazioni effettuate hanno permesso di dimostrare che utilizzando tale informazione all'interno di tecniche di routing dinamiche sui vari nodi della mesh si riescono a migliorare le prestazioni in termini di qualità del servizio. 43 ALGORITMI PER IL RICONOSCIMENTO E LA CLASSIFICAZIONE DEL SEGNALE VOCALE RESPONSABILE Salvatore Serrano COMPONENTI Giuseppe Campobello COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Salvatore Casale, Professore Ordinario, ING-INF/03, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni - Università degli Studi di Catania Alessandra Russo, Dottore di Ricerca, ING-INF/03, Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni - Università degli Studi di Catania ATTIVITÀ Nell'ambito dell'elaborazione del segnale vocale ai fini del riconoscimento e della classificazione sono stati continuati sia gli studi relativi ai sistemi adattativi per il miglioramento delle prestazioni di sistemi di classificazione e riconoscimento, sia gli studi di sistemi per la classificazione dello stato emotivo del parlatore. In particolare, in riferimento alla classificazione dei suoni “vocalizzati” (Voiced) e “non vocalizzati” (UnVoiced) che opera in modalità adattativa in presenza di rumore ambientale, è stata portata a compimento l'attività di ricerca relativa al classificatore adattativo iniziata negli anni precendenti. I risultati di questo lavoro, condotto in collaborazione con l'unità di ricerca del Dipartimento di Ingegneria Informatica e delle Telecomunicazioni coordinata dal Prof. S. Casale sono stati pubblicati all'interno della rivista “EURASIP Journal on Audio, Speech, and Music Processing”. L'attività di ricerca condotta nell'ambito della classificazione dello stato emotivo del parlatore attraverso l'analisi del segnale vocale si è concentrata nello studio e dell'analisi della robustezza degli algoritmi di selezione dei parametri utilizzati per classificare le unità semantiche (tipicamente frasi o parole). Sono stati sviluppati una serie di strumenti per l'estrazione dei parametri acustici, la classificazione bimodale del contenuto emotivo di ogni unità semantica, la selezione dei parametri, il training e il testing di 4 diversi speech corpora a disposizione del gruppo di ricerca (“AIBO”, “Berlin Database of Emotional Speech” - EMO-DB, “Speech Under Simulated and Actual Stress” - SUSAS, - VAM). Utilizzando l'ambiente WEKA (Waikato Environment for Knowledge) sono state applicate diverse tecniche di selezione dei parametri e messi a confronto i risultati ottenuti sia all'interno dello stesso speech corpus (risultati intra-corpus) sia in modalità incrociata fra i diversi speech corpora (risultati intra-corpora). 44 ELABORAZIONE NUMERICA DEI SEGNALI APPLICATA AI SEGNALI BIOMEDICALI RESPONSABILE Salvatore Serrano COMPONENTI Giuseppe Campobello Galeano Massimiliano studente del Dottorato in Tecnologie Avanzate per l’Optoelettronica e la Fotonica e Modellizzazione Elettromagnetica COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ESTERNE Angileri Filippo, Ricercatore, Dipartimento Di Neuroscienze, Scienze Psichiatriche e Anestesiologiche; Università di Messina ATTIVITÀ L'attività di ricerca ha riguardato lo sviluppo di una tecnica di classificazione multidimensionale e multiparametrica per la diagnosi di una patologia nota come idrocefalo normoteso idiopatico (INPH). Più precisamente, a partire da misure della pressione lombare, utilizzando il software di data-mining WEKA e tecniche di feature-selection, è stato rilevato un set di parametri statistici utili per l'identificazione della patologia suddetta. La tecnica sviluppata, presentata alla conferenza internazionale IEEE EMBC 2009 [EMBC09], ha permesso di automatizzare il processo di diagnosi ottenendo una percentuale di corretta classificazione pari a circa il 90% (contro il 50% tipico della diagnosi medica effettuata con strumenti convenzionali). In particolare sono stati identificati i parametri statistici per la classificazione, è stato sviluppo il sistema di acquisizione dati e sono stati implementati gli algoritmi di filtraggio e di feature-selection necessari all'elaborazione. Diversi lavori di ricerca sono già oggetto di studio per estendere la tecnica suddetta ad altri tipi di segnali biomedicali (ECG, EMG, ecc.) per l'identificazione automatica di altre patologie e sono in fase di attivazione ulteriori collaborazioni con altri gruppi di ricerca nell'ambito sanitario. 45 8. ALTRI PROGETTI DI RICERCA E DIDATTICI Prof. Bruno Azzerboni • Progetto Erasmus con l’Università di Salamanca (Spagna). Prof. Fortunato Neri • Responsabile scientifico unità locale del PRIN 2007 “Proprietà chimico-fisiche e strutturali di nanostrutture di carbonio prodotte da plasmi in ambienti liquidi”. • Responsabile scientifico del Progetto triennale di ricerca industriale del MIUR (D.Lgs n° 297 del 27/7/1999) “Strati sottili di carbonio e relativi processi di crescita per rivestimenti antierosione” (G.U.R.I., serie Generale n° 3 del 4.1.2006, importo € 672.000). • Promotore e responsabile scientifico dello “Spin-off” accademico “Advanced and Nano Materials Research s.r.l.” dell’Università di Messina, attivato presso il Dipartimento. Prof. Angela Maria Mezzasalma • Progetto PLEIADI del gruppo V dell’INFN • NTA-HELIOS: Nuove Tecnologie di Accelerazione-Hot Electron Layers in ECR IOn Sources finanziato come progetto strategico dell’INFN • Progetto Lauree Scientifiche Prof. Alina Caddemi • Progetto FIRB “Tecnologie Innovative per Radar Avionici con Antenna Radar a Scansione Elettronica IMT-ARSEL ” cofinanziato dal MIUR. • Progetto TEMPUS finanziato dalla Comunità Europea per lo sviluppo e la realizzazione di un ciclo sperimentale di laurea specialistica in Ingegneria delle Telecomunicazioni e Controllo presso l’Università di Nis, Serbia (project JEP 41112 2006). • Progetto bilaterale Italia-Polonia “Characterization and modeling of GaN devices for the design of advanced microwave circuits (CMOGAN)” cofinanziato per il biennio 2008/09 dal Ministero degli Affari Esteri. Proff. Gaetano Saitta, Antonella Arena e Dott. Nicola Donato • PRA interdisciplinare “Sensori avanzati per la diagnostica clinica: materiali, dispositivi e tecnologie". 46 9. LABORATORI DI RICERCA Per lo svolgimento delle attività i vari gruppi di ricerca si avvalgono di laboratori localizzati presso le sedi delle Facoltà di Scienze MM.FF.NN. e di Ingegneria. Inoltre, sempre per far fronte alle esigenze dei propri gruppi di ricerca, il Dipartimento, sulla base di appositi accordi, utilizza locali ed attrezzature presenti all’interno dell’ Officina meccanica, in atto gestita dal Dipartimento di Fisica, che si trova ubicata presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. LABORATORI DELLA FACOLTÀ DI SCIENZE MM.FF.NN. Analisi Spettroscopiche - Responsabile L. Silipigni Chimica - Responsabile Sig. F. Bonsignore Elettronica - Responsabile Sig. F. Bonsignore Spettroscopia Fotoelettronica- Responsabili A.M. Mezzasalma, G. Mondio, F. Neri, L. Silipigni Spettroscopia Ottica- Responsabile Prof. G. Mondio Nanomateriali (Spin Off ANM Research s.r.l.) - Responsabile Prof. F. Neri Microanalisi - Responsabile Prof. F. Neri Tecniche Spettroscopiche - Responsabile Prof. F. Neri Didattico - Responsabile Sig. F. Bonsignore LABORATORI DELLA FACOLTÀ DI INGEGNERIA CAD Elettronico - Responsabile Prof. C. Ciofi Dispositivi e Sistemi Elettronici - Responsabile Prof. C. Ciofi Comunicazioni Elettriche - Responsabile Dott. G. Campobello Elettronica dei Sensori e Sistemi di Traduzione - Responsabile Dott. N. Donato Dispositivi e Materiali Avanzati per la Fotonica - Responsabile Prof. A. Arena Microscopia e Spettroscopia ad Alta Risoluzione - Responsabile Dott. S. Patanè Nanotecnologie - Responsabile Dott. S. Patanè Elettronica delle Microonde - Responsabile Prof. A. Caddemi Telecomunicazioni - Responsabile Dott. S. Serrano Magnetismo – Responsabile Prof. Bruno Azzerboni 47 Laboratorio di ANALISI SPETTROSCOPICHE La strumentazione presente nel laboratorio è di base per effettuare, in parte, la sintesi e la caratterizzazione ottica, elettronica e dielettrica di film di materiali polifunzionali ibridi organico-inorganici e di composti di intercalazione Laboratorio di SPETTROSCOPIA FOTOELETTRONICA La spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) è una tecnica d’indagine spettroscopica di superficie che riesce a sondare spessori dell’ordine di qualche nm e che coinvolge elettroni provenienti dai livelli di core. Tale tecnica permette di avere informazioni sia di tipo quantitativo, ossia sulle percentuali relative degli elementi costituenti il film, sia di tipo qualitativo ossia sulla natura del loro legame chimico. La tecnica è tra l’altro non–invasiva e quindi non distruttiva. Laboratorio di SPETTROSCOPIA OTTICA Il laboratorio si avvale di una serie di due spettrofotometri a reticolo a doppio fascio, il primo (Perkin Elmer Lambda 2) per misure di assorbimento, trasmissione e riflettività speculare da 1100 a 200 nm, il secondo (Perkin Elmer 983) per misure di assorbimento infrarosso da 2 a 40 micron. Sono disponibili due accessori del PE Lambda 2 da utilizzare per la misura della riflettività speculare di campioni solidi. Uno spettrofotofluorimetro (Jobin Yvon FluoroMax 2) funzionante nel range visibileprimo ultravioletto completa la serie degli strumenti disponibili. Mediante l’uso dei tre suddetti strumenti è possibile la caratterizzazione ottica di materiali allo stato solido (cristallini e amorfi) ed allo stato liquido (liquidi puri e soluzioni) effettuando, in quest’ultimo caso, misure sia di carattere qualitativo (riconoscimento delle sostanze) che quantitativo (concentrazioni). Il profilo dello spettro di assorbimento di un campione dipende infatti primariamente dallo suo stato chimico e dal suo stato di aggregazione. 48 Laboratorio di CHIMICA Nel laboratorio di Chimica del Dipartimento di Fisica della Materia ed Ingegneria Elettronica dell’Università di Messina si esegue la preparazione di soluzioni per lo svolgimento dell’attività di ricerca. Laboratorio di NANOMATERIALI Sistema QuickPress Pistone-Cilindro per sinterizzazione ad alta pressione ed alta temperatura: • temperatura fino a 1800 C • pressione fino a 25 kbar • preparativa campioni in capsule metalliche sotto vuoto o in gas inerte Ablazione laser in liquidi: • sorgente Nd-YAG, prima e seconda armonica • energia d'impulso regolabile fino a 180 mJ (2a armonica) • durata impulso 5 ns, ripetizione fino a 20 Hz Laboratorio di MICROANALISI Sistema K-Alpha Thermo Scientific • Microanalisi, imaging, depth profiling mediante XPS monocromatica • Elevata capacità di analisi totalmente automatizzata • Controllo visuale posizionamento microanalisi Misure di trasporto elettrico su materiali solidi: Setup per misure di conducibilità elettrica dc in funzione della temperatura (100–550K) mediante il metodo volt-amperometrico a tensione e/o corrente costante. Il sistema è dotato di un criostato raffreddato ad azoto liquido (LN2) con finestre ottiche, per misure di fotoconducibilità. L’intero processo di gestione e misura è automatizzato. 49 Laboratorio di TECNICHE SPETTROSCOPICHE Sistema di spettroscopia Raman: • Sorgenti laser: Ar multiriga, He-Ne • Monocromatore Triax 320 + filtro notch • Rivelatore CCD raffreddato LN2 • Microscopio ottico: ingrandimenti fino a 1000X • Movimentazione XY per acquisizione mappe Raman Profilometro KLA-Tencor Alpha Step 500 Setup sperimentale usato per misure di profilometria e rugosità su superfici di qualsiasi materiale, tra cui dischi magnetici, wafer di semiconduttori, supporti metallici e ceramici per applicazioni micro-elettroniche e superfici ottiche le cui dimensioni non superino i 150 mm di larghezza ed i 15 mm di spessore. Nel caso di film sottili le misure di rugosità e di spessore possono essere effettuate su strutture verticali in un intervallo che va da meno di 100 Å a circa 0.3 mm, con una risoluzione verticale di 1 o 25 Å. La capacità di acquisire fino a 5000 punti per profilo garantisce una adeguata risoluzione orizzontale, dell’ordine di 5 µm, limitata solo dalle dimensioni Laboratorio DIDATTICO 50 Laboratorio di CAD ELETTRONICO Presso il Laboratorio CAD Elettronico si svolgono attività di progettazione avanzata di circuiti integrati ASIC in tecnologia bipolare e CMOS. A tale scopo il laboratorio dispone di workstation SUNBLADE e del software CADENCE Design Framework. L’attività attualmente svolta è centrata sul progetto di front end integrati a Radio Frequenza e sullo sviluppo di blocchi di elaborazione analogicodigitale. In particolare sono stati realizzati circuiti per applicazioni a RF in tecnologia bipolare (Low Noise Amplifier selettivo nella banda degli 1.8 GHz, Mixer ad alta reiezione di immagine nella banda dei 5.25 GHz) ed è stata sviluppata una nuova configurazione di induttanza attiva che consente di adattare la tecnica del Boot-Strapped Inductor, sviluppata per tecnologie bipolari, alle tecnologie CMOS. Attualmente si sta studiando la possibilità di realizzare VCO in tecnologia CMOS per applicazioni a larga banda (3 GHz – 10 GHz). Le tecnologie disponibili per i progetti sono state fornite dalla ST Microelectronics (CMOS 130 nm e CMOS 90 nm). Per quanto riguarda lo sviluppo di blocchi di elaborazione analogicodigitale, è stata affrontata la possibilità di realizzare Memorie Statiche per Segnali Analogici (SAM) ad alta precisione in forma integrata partendo dalla struttura di un convertitore AD ad approssimazioni successive, sfruttando le proprietà delle reti a scala R-βR. Obiettivo futuro è la realizzazione di convertitori AD e DA ad elevata accuratezza e basso costo basati su reti a scala R-βR Laboratorio di DISPOSITIVI E SISTEMI ELETTRONICI L’attività di ricerca è incentrata su: • Caratterizzazione elettrica di dispositivi e materiali per l’elettronica. • Valutazione dell’affidabilità di dispositivi elettronici mediante tecniche convenzionali e basate su misure di rumore ad alta sensibilità. • Sviluppo di nuove metodologie di misura e della relativa strumentazione. • Sviluppo e testing di sistemi elettronici per applicazioni dedicate con l’impiego di microcontrollori, processori DSP e FPGA. • Progetto e testing di sistemi automatici di monitoraggio, acquisizione ed elaborazione dati. La strumentazione disponibile consente la caratterizzazione elettrica di dispositivi elettronici sia in package sia a livello di wafer. La possibilità di impiego della strumentazione disponibile si estende alla caratterizzazione elettrica (in continua, di impedenza, di rumore, in temperatura) ed anche al caso di nuovi materiali per la sensoristica. 51 Nell’ambito dello studio delle cause di fallimento dei circuiti integrati, tema di fondamentale importanza per l’elettronica VLSI e ULSI, è stato progettato e realizzato un sistema innovativo per l’esecuzione di test MTF (Median Time to Failure) per la caratterizzazione di interconnessioni in rame spesso. Questo sistema consente di mantenere costante la temperatura dei campioni durante tutta la fase di misura, impiegando una camera termica per campione ed opportuni algoritmi che tengono conto degli effetti di autoriscaldamento dovuto ai danni da Elettromigrazione. Vengono inoltre sviluppate applicazioni di controllo, acquisizione ed elaborazione dati in ambiente LabwindowsCVI. Laboratorio di COMUNICAZIONI ELETTRICHE L’attività di ricerca, svolta sia in ambito accademico che in collaborazione con aziende ed enti di ricerca, si inquadra principalmente nell’ambito delle telecomunicazioni, dell’elaborazione numerica dei segnali e dell’elettronica digitale applicata alle telecomunicazioni. Altri campi di interesse riguardano le reti di sensori, lo sviluppo di sistemi e reti per la telemedicina e il tele-controllo, lo sviluppo di applicazioni di intelligenza artificiale e bio-medicali e di algoritmi di codifica di canale e di rete (network coding). Il laboratorio di ricerca è attrezzato con diversi sistemi per la trasmissione e l’elaborazione numerica di segnali utilizzati nell’ambito dell’attività di ricerca oltre che per lo sviluppo di Intellectual Property hardware e software. In particolare: • Altera Cyclone II DSP Development Kit • TI DSK TMS320C6416 • Ettus USRP (GNU Radio) Laboratorio di ELETTRONICA DEI SENSORI E SISTEMI DI TRASDUZIONE (LESST) Le competenze del gruppo di ricerca riguardano l’elettronica riconfigurabile mediante l’utilizzo di sistemi a microcontrollore e a DSP e tutte le problematiche circa l’implementazione di sistemi automatizzati di trasduzione e misure elettriche fino ad alte frequenze. Il lavoro di ricerca è inoltre rivolto alla caratterizzazione elettrica di materiali e dispositivi avanzati per applicazioni nel settore dell’elettronica flessibile e della sensoristica. 52 Laboratorio di DISPOSITIVI E MATERIALI AVANZATI PER LA FOTONICA Caratterizzazione elettrica di film sottili e di dispositivi fotovoltaici Spettroscopia FT-IR Spettroscopia ottica nel range UV-VIS-IR Progettazione e sviluppo di sensori resistivi, ottici e capacitivi per applicazioni ambientali e biomedicali a temperature ambiente. Progettazione e sviluppo di dispositivi fotosensibili ibridi a base di silicio e celle solari polimeriche Deposizione di film sottili e strutture multistrato. Processing di materiali nanostrutturati Sviluppo di inchiostri conduttivi, compatibili con tecnologie inkjet printing. Le foto a destra riportano alcuni dei risultati conseguiti adoperando inchiostri a base di nanotubi di carbonio. Sviluppo di compositi organico-inorganico costituiti da nanoparticelle monodisperse in matrice polimerica. Laboratorio di NANOTECNOLOGIE Vengono sviluppate ed applicare diverse tecniche di diagnostica orientate alla caratterizzazione di nano strutture. Esso dispone di alcuni tool ormai di provata efficacia come la microscopia STM ed AFM in grado di caratterizzare superfici su scala nanometrica e sub nanometrica. Sono disponibili per la caratterizzazione spettroscopica un microscopio ad apertura in grado di fornire mappe di fluorescenza con risoluzione spaziale migliore di 100 nm e un microscopio della famiglia “senza apertura” in grado di funzionare con sonde di nuova generazione come le hollow catilevere e con punte metalliche fatte in casa. Sono inoltre disponibili diversi tool che consentono di realizzare misure di spettroscopia Raman e di fluorescenza, un microscopio in grado di fornire la mappatura infrarossa risolta in tempo di dispositivi di potenza, attrezzatura per la caratterizzazione elettrica di materiali semiconduttori e un buon numero di sorgenti laser a a gas come a stato solido ed impulsate. 53 Laboratorio di MICROSCOPIA E SPETTROSCOPIA AD ALTA RISOLUZIONE Il laboratorio si occupa anche di realizzare strutture fotoniche utilizzando tecniche di deposizione in ultra alto vuoto. Con queste tecniche è possibile realizzare multiplayer organici e dielettrici e progettare microstrutture risonanti come micro cavità o specchi di Bragg. Laboratorio di ELETTRONICA DELLE MICROONDE Il laboratorio è attualmente attrezzato e utilizzato per misure a basso/medio livello di potenza su componenti e circuiti a frequenze nel campo delle microonde (1-50 GHz.) Sono presenti i seguenti strumenti: • Analizzatore di reti vettoriale 875E Agilent Technologies (30 KHz – 6 GHz) • Analizzatore di reti vettoriale E8364A Agilent Technologies (45 MHz – 50 GHz) • Analizzatore di spettro N9020A (20 Hz – 26.5 GHz) • Analizzatore di cifra di rumore e di guadagno NP8975 (10 MHz-26.5 GHz) • Alimentatori HP E3631A e HP E3632A - Multimetro digitale HP 344- 11 • PC controller con software HP VEE • Stazione on wafer Cascade Microtech M150 con probe coplanari e sof- tware di calibrazione WinCal • Camera criogenica a ricircolo di He liquido per misure fino a 30 K • Oscilloscopio Tektronics TDS2022 bicanale 2 GS/sec • N.2 Schede National Instruments 779307-01NI PCI-4461, 24-Bit, 204.8 kS/s, 2 In/2 Out, 118 dB Dynamic Range • N.2 High Current Bias Network 11612 Agilent Technologies 45 MHz – 26.5 GHz • Kit di calibrazione APC-7 85050D Agilent Tecnologies per calibrazioni in coassiale fino a 18 GHz • Transistor Test Fixture MT950G Maury Microwave per misure di transistori in package fino a 18 GHz • Software di progettazione (CAD) e simulazione a microonde Microwave Office AWR 54 10. ANM RESEARCH S.R.L (SPIN OFF) Dalle attività di ricerca svolte nell’ambito del Dipartimento, in particolare quelle svolte dal gruppo del Prof. F. Neri, ha avuto origine la società di Spin-Off accademico “Advanced and Nano Materials Research s.r.l.” (A.N.M.R.), costituita nell’anno 2006, che svolge la propria attività di ricerca e studio sulla base di una convenzione con l’Università degli Studi di Messina e di un accordo di collaborazione con il Dipartimento. Le attività svolte riguardano le nanostrutture di base ed i relativi processi di realizzazione e trattamento. Gli ambiti disciplinari interessati sono svariati e vanno dalla tecnologia nanomolecolare, alla nanoelettronica, alla biotecnologia, alla scienza dei materiali, all’informatica applicata, allo sviluppo di simulatori di nanostrutture e nanosistemi. Obiettivi della Società A.N.M.R.: • studiare e mettere a punto processi di crescita, deposizione, trattamento con la più ampia gamma di gradi di libertà per l’ottenimento di una corrispondente ampia gamma di proprietà chimiche, fisiche, meccaniche ed elettriche dei materiali ottenibili, siano essi film sottili per coating, oppure compositi polimerici, metallici e ceramici, o di altra forma; • progettare e realizzare strumenti in grado di consentire l’osservazione e la manipolazione su scala nanometrica di superfici eterogenee per l’ottenimento di nanostrutture in-situ con le caratteristiche chimiche e geometriche desiderate e elevatissima risoluzione laterale. Il prodotto finale offerto è costituito dal risultato della ricerca industriale e dal prototipo di materiale avente le caratteristiche progettate, assieme al processo di realizzazione e trattamento. Staff di ANM Research Presidente e CEO Dr. Giuseppe Currò Vicepresidente e CSO Prof. Fortunato Neri Manager Programmi di Ricerca Dr. Alessandra Cascio Amministrazione Dr. Santella Sorrenti Responsabile Processi & Deposizioni Dr. Francesco Barreca Responsabile Diagnostiche Fisiche Dr. Salvatore Spadaro Responsabili Laboratorio Chimico Dr. Donatella Spadaro Dr. Toscano Francesco 55 11. CENTRO SICILIANO PER LE RICERCHE ATMOSFERICHE E DI FISICA DELL’AMBIENTE Il Centro Siciliano per le Ricerche Atmosferiche e di Fisica dell’Ambiente (C.S.R.A.F.A.) costituito nell’anno 1989 ha la finalità di condurre ricerche fisiche applicabili allo studio dell’ambiente e dell’atmosfera. Il Centro favorisce e promuove : • l’elaborazione ed esecuzione di programmi di ricerca e di studio per conto proprio e di terzi; • la formazione di esperti sia a livello di laureato che diplomato, mediante corsi di specializzazione; • l’attuazione di iniziative di aggiornamento tecnico-scientifico; • la collaborazione tecnica e scientifica con Enti pubblici o privati e con Società; • tutto quant’altro risulti atto a potenziare lo sviluppo scientifico e tecnologico e a valorizzare nuovi brevetti. Staff C.S.R.A.F.A Presidente del Consiglio di Amministrazione Prof. Vincenzo Grasso Coordinatore del Comitato Tecnico Scientifico Prof. Guglielmo Mondio Segreteria Rag. Giovanni Lentini 56 12. PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE Di seguito, sono riportate le pubblicazione scientifiche prodotte dai docenti del Dipartimento dell’anno 2009. PUBBLICAZIONI CENSITE ISI PORTOLAN S, DI STEFANO O, SAVASTA S, et al. Emergence of entanglement out of a noisy environment: The case of microcavity polaritons EPL Volume: 88 Issue: 2 Article Number: 20003 Published: OCT 2009 STELITANO S, DE LUCA G, SAVASTA S, et al. Vertical coupled double organic microcavities APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 95 Issue: 9 Article Number: 093303 Published: AUG 31 2009 STELITANO S, SAVASTA S, PATANE S, et al. Origin of giant polarization splitting in high quality organic microcavities JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Volume: 106 Issue: 3 Article Number: 033102 Published: AUG 1 2009 A.M.MEZZASALMA, L.TORRISI, A. BORRIELLI, D. MARGARONE, F.CARIDI, Temperature and density spectroscopic measurements in different laser-generated plasmas EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL D 54 343 (2009) A.M.MEZZASALMA, F. CARIDI, L.TORRISI, G. MONDIO, A. BORRIELLI Al2O3 plasma production during pulsed laser deposition EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL D 54, 467 ( 2009) MEZZASALMA A.M., LASKA L, CAVALLARO S, JUNGWIRTH K, KRASA J, KROUSKY E, MARGARONE D, PFEIFER M, ROHLENA K, RYC L, SKALA J, TORRISI L, ULLSCHMIED J, VELYHAN A, VERONA-RINATI G Experimental studies of emission of highly charged Au-ions and of X-rays from the laser-produced plasma at high laser intensities EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL D: 54, 487 (2009) A.M.MEZZASALMA, MONDIO G., T.SERAFINO, F.CARIDI, L.TORRISI (2009). Electronic properties of thin films of laser-ablated Al2O3. APPLIED SURFACE SCIENCE.Vol. 255 4123 - 4128 ISSN: 0169-4332 ISI:000262245500038 L. TORRISI, G. MONDIO, A.M. MEZZASALMA, D. MARGARONE, F. CARIDI, T. SERAFINO, A. TORRISI (2009). Laser and electron beams physical analyses applied to the comparison between two silver tetradrachm greek coins. THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. D, ATOMIC, MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS.Vol. D54 225 - 232 - ISSN: 1434-6060 A.M. MEZZASALMA, G. MONDIO, T. SERAFINO et al. (2009) Ancient Coins and Their Modern Fakes: An Attempt Of Physico-Chemical Unmasking MEDITERRANEAN ARCHAEOLOGY & ARCHAEOMETRY Volume: 9 Issue: 2 Pages: 15-27 - ISSN: 1108-9628 G. SCANDURRA, C. CIOFI, G. CAMPOBELLO, G. CANNATÀ, “On the Calibration of DA Converters Based on R/ R Ladder Networks”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 58, Issue 11, pp. 3901-3906, November, 2009. G. CANNATÀ,, G. SCANDURRA, C. CIOFI, “An Ultra Low Noise Preamplifier for Low Frequency Noise Measurements”, Review of Scientific Instruments, 80, (2009) R. SAIJA, P. DENTI, F. BORGHESE, O. M. MARAGÒ, M. A. IATÌ, Optical trapping calculations for metal nanoparticles. Comparison with experimental data for Au and Ag spheres" Optic Express vol 17, 10231 (2009). 57 A. CACCIOLA, C. CECCHI-PESTELLINI, R. SAIJA, M.A. IATÌ, F. BORGHESE, P. DENTI, "Ultraviolet radiation inside interstellar grain aggregates. III. Fluffy Grains," Astrophys. J. vol 701, 1426 (2009) ARENA A., DONATO N., SAITTA G. (2009). Capacitive Humidity Sensors Based on MWCNTs/ Polyelectrolyte Interfaces Deposited on Flexible Substrates. MICROELECTRONICS JOURNAL, 887890, 40 L. SILIPIGNI, L. SCHIRÒ, T. QUATTRONE, V. GRASSO, G. SALVATO, L. MONSÙ SCOLARO, G. DE LUCA Dielectric spectra of manganese thiophosphate intercalated with sodium ions J. Appl. Phys., 105, 123703 (2009) L. SILIPIGNI, L. SCHIRÒ, V. GRASSO, G. SALVATO, L. MONSÙ SCOLARO, G. DE LUCA Effects of the alkali-metal intercalation on the dielectric properties of manganese thiophosphate IL NUOVO CIMENTO B 124, p.427 (2009) A. DONATO, F. DELLA CORTE, M. GIOFFRÈ, N. DONATO, A. BONAVITA, G. MICALI, G.NERI (2009). RF Sputtered ZnO-ITO films for high temperature CO sensors. THIN SOLID FILMS, 61846187, 517; T. KRISHNAKUMAR, R. JAYAPRAKASH, N. PINNA, N. DONATO, A. BONAVITA, G. MICALI, G. NERI (2009). CO gas sensing of ZnO nanostructures synthesized by an assisted microwave wet chemical route. SENSORS AND ACTUATORS. B, CHEMICAL, 198- 204, 143 G.NERI, G. MICALI, S. IPSALE, N. DONATO, F. DI FRANCESCO, C. LOCCIONI, G. PIOGGIA, M. FERRO, S. TABUCCHI, M. ONOR (2009). Developments of solid state analyzer for breath analysis. In: C. Di Natale, A. D'Amico, E. Martinelli, R. Paolesse. Sensors and Microsystems. World Scientific, Singapore: 243- 248, 13 D. SPADARO, E. BARLETTA, F. BARRECA, G. CURRÒ, F. NERI “PMA capped silver nanoparticles produced by UV-enhanced chemical process” Applied Surface Science 255, 8403-8408 (2009) C. D’ANDREA, F. NERI, P. M. OSSI, N. SANTO, S. TRUSSO “The controlled pulsed laser deposition of Ag nanoparticle arrays for surface enhanced Raman scattering” Nanotechnology 20, 245606 (2009) E. FAZIO, F. NERI, P. M. OSSI, N. SANTO, S. TRUSSO “Ag nanocluster synthesis by laser ablation in Ar atmosphere: a plume dynamics analysis” Laser and Particle Beams 27, 281-290 (2009) E. FAZIO, F. NERI, P. M. OSSI, N. SANTO, S. TRUSSO “Growth Process of Nanostructured Silver Films Pulsed Laser Ablated in High Pressure Inert Gas” Applied Surface Science 255, 9676-9679 (2009) G. FINOCCHIO – L. TORRES – G. CONSOLO – M. CARPENTIERI - B. AZZERBONI Magnetic vortex driven by non-uniform injection of spin-polarized current in nano-scale spin valves Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 321, Issue 6, 2009 G. SIRACUSANO - G. FINOCCHIO – I. N. KRIVOROTOV – L. TORRES - G. CONSOLO – B. AZZERBONI Micromagnetic simulations of persistent oscillatory modes excited by spin-polarized current in nanoscale exchange-biased spin valves Journal of Applied Physics, Vol. 105, N. 07, 2009 G. SIRACUSANO – G. FINOCCHIO – A. LA CORTE – G. CONSOLO - L. TORRES – B. AZZERBONI Non stationary magnetization dynamics driven by spin transfer torque. 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MANDAGLIO – DIPARTIMENTO DI FISICA UNIVERSITÀ DI MESSINA “Esperimento GRAAL. Analisi dati (gN ->p-P)” Messina 29 Gennaio 2009 DOTT. F. MESSINA – DIPARTIMENTO DI FISICA UNIVERSITÀ DI PALERMO “Ruolo dell’idrogeno nei processi di generazione e decadimento di difetti di punto in silice amorfa esposta a radiazione laser UV” Messina 19 Febbraio 2009 DOTT. S. PORTOLAN – POLITECNICO DI LOSANNA “Semiconductor Quantum Optics: Entanglement and noise in interacting polariton systems” Messina 01 Aprile 2009 DOTT. R. RUBERTO – DIPARTIMENTO DI FISICA UNIVERSITÀ DI MESSINA “Molecular-network to ionic transitions in liquid AlCl3 and ZnCl2 halogenides under pressure” Messina 08 Aprile 2009 DOTT. B. FAZIO – CNR IPCF MESSINA “Structural organization of Room Temperature Ionic Liquids and their mixtures with water” Messina 23 Aprile 2009 65 DOTT. M. PIERUCCINI – CNR IPCF MESSINA “Structure formation and chain mobility restriction in semicrystalline polymers” Messina 28 Maggio 2009 DOTT. O. NICOTRA – IMM-CNR “Studio numerico di interazioni particella-particella in dispositivi "lab-on-a-chip" basati sulla di elettroforesi” Messina 18 Giugno 2009 DOTT. O. MARAGÒ – CNR IPCF MESSINA “A light touch on nanostructures” Messina 05 Novembre 2009 DOTT. G. CALOGERO – CNR IPCF MESSINA “Solar energy conversion with natural dyes: towards fruit solar batteries” Messina 19 Novembre 2009 DOTT. S. STELITANO – DIPARTIMENTO DI FISICA DELLA MATERIA E I.E. UNIVERSITÀ MESSINA “Giant TE-TM splitting in organic microcavities” Messina 03 Dicembre 2009 66 15. CONVEGNI PPLA2009 Nell’anno 2009 è stato organizzato il Workshop internazionale “Pulsed Plasma Laser Ablation”, che si è tenuto a Messina dal 18 al 20 Giugno. Comitato organizzatore S. Gammino, INFN-LNS, Catania A.M Mezzasalma, DFMIE Università degli Studi di Messina - INFN- sez. Catania V. Nassisi, Università degli Studi di Lecce F. Neri, DFMIE Università degli Studi di Messina - INFN- sez. Catania L. Torrisi, Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Messina - INFN-LNS, Catania Comitato scientifico Prof. J. Wolowski, Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion di Varsavia, Prof. D. Giulietti Università degli Studi di Pisa Prof. G. Mondio Università degli Studi di Messina Dott. J. Krasa Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Prague Dott. G. Cuttone INFN-LNSLNS-INFN Catania Programma scientifico Laser-Matter interaction Physics of non-equilibrium plasmas Theoretical models in plasmas Photons and particles emission from pulsed plasmas Pulsed Laser Deposition Laser ion-sources Applications of laser beams and pulsed plasmas Techniques of characterization of plasmas 67 Dipartimento di Fisica della Materia e Ingegneria Elettronica Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Salita Sperone n. 31, - 98166 Messina, Italy Facoltà di Ingegneria c/da Di Dio - 98166 Messina, Italy Direzione +39 090 6765007 Amministrazione +39 090 6765299 / 5004 Segreteria +39 090 676 5006 Fax +39 090 391382 [email protected] [email protected] http://dfmtfa.unime.it 68