Cristallografia avanzata, teorica e sperimentale

DOCENTE:  Dr. Alberto MARTINELLI, CNR-SPIN

Il corso si articola su 10 lezioni di 2 ore ciascuna

PROGRAMMA

•    Geometria dei cristalli

1. Assi cristallografici
2. Indici di Miller – indici di Miller-Bravais
3. Equazione dell’asse di zona

•    Simmetria del gruppo puntuale

1. Elementi di simmetria, operazioni di simmetria e operatori di simmetria
2. Gruppi puntuali
3. Simmetria in 2 dimensioni (rotazione e riflessione)
4. Gruppi puntuali 3-dimensionali

•    Richiami delle nozioni fondamentali di cristallografia (elementi di simmetria puntuale: identità, rotazione, inversione, riflessione, roto-riflessione; notazione Schoenflies ed Hermann-Maugin; reticolo cristallino; cella unitaria; sistemi cristallini; reticoli di Bravais)

•    Introduzione alla teoria dei gruppi

•    Gruppi puntuali; gruppi spaziali;

•    Utilizzo delle tavole internazionali (operazioni di simmetria, generatori, posizione, molteplicità, notazione di Wyckoff, simmetria del sito, condizioni di riflessione, sotto-gruppi e super-gruppi)

•    Il reticolo reciproco; diffrazione al TEM

•    Diffrazione da polveri (raggi X e neutroni)

•    Raffinamento strutturale: il metodo di Rietveld

•    Analisi del profilo del picco: strain reticolari (statici e dipendenti dalla temperatura), dimensione dei domini coerenti di diffrazione ed omogeneità chimica.

•    Transizioni strutturali distorsive; relazioni di simmetria; modi soffici; strain spontaneo

•    Relazioni di simmetria tra strutture cristalline

•    Operazione di anti-simmetria; gruppi spaziali bianco-neri; analisi delle rappresentazioni; ordinamento dei momenti magnetici (scattering magnetico)

•    Geometria molecolare e Cristallochimica: teoria VSEPR; raggi ionici; poliedri di coordinazione; teoria BVS; regole di Pauling;

•    Cristallofisica: enantiomorfismo e chiralità; proprietà ottiche; piroelettricità; piezoelettricità; momento di dipolo