Chimica dello stato solido e delle superfici
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Quando si parla di chimica dello stato solido e delle superfici ci si riferisce a quel "corpus" di conoscenze e tecniche sperimentali che sono volte all'indagine della materia nello stato condensato.
Storicamente, l'origine della chimica dello stato solido può essere fatta risalire all'utilizzo di tecniche sperimentali per la caratterizzazione dei minerali, e dunque alla nascita di discipline come la petrografia e la mineralogia. Successivamente, la nascita di nuove tecnologie chimico-fisiche di indagine a partire dagli anni 40 dello scorso secolo hanno permesso di rendere questa disciplina sempre più dettagliata e articolata, e dunque di raggiungere un livello decisamente più quantitativo nella descrizione dello stato condensato.
L'attenzione è quindi focalizzata sullo studio dei solidi cristallini e sulla struttura dei metalli descritta sulla base della teoria del gas di elettroni liberi e confinati in un potenziale periodico. La trasformata di Fourier è un potente mezzo matematico di fondamentale importanza in questo ambito. Viene anche studiata la dinamica dei fenomeni redox che avvengono sulla superficie di un elettrodo, utilizzando l'approccio dal punto di vista microscopico.
Le tecniche di indagine principali di questa disciplina che permettono una descrizione a livello atomico della struttura dei solidi sono:
- ENDOR
Sono inoltre estesamente usate le tecniche di microscopia per lo studio della morfologia. In particolare:
- SEM (microscopia elettronica a scansione, per l'analisi della morfologia superficiale)
- TEM (microscopia elettronica in trasmissione, per lo studio della morfologia cristallina a bassa risoluzione)
- AFM (microscopia a forza atomica, per la caratterizzazione dettagliata di superfici)
Infine, vengono regolarmente utilizzate, nel campo della ricerca sia di base che applicata, tecniche volte a caratterizzare proprietà macroscopiche di campioni allo stato solido:
- DSC (Calorimetria a scansione differenziale)
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