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Un esempio di ricerca sui materiali:il Niobato di Litio

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Formazione di guide di luce per diffusione di Ti

LiNbO3

Ti LiNbO3:Ti

profondità

Conc.

Ti

profondità

n

Diffusione(1050 °C, 5h)

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Dispositivi ottici su LiNbO3

V

I

Modulatore

Commutatore(switch)

V

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Immagini SEM della superficie

950 °C, 1h 950 °C, 10h

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Spettro RBS del film di Ti su LiNbO3

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Spettro RBS dopo trattamento a 950 °C, 30 min

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Profilo AES dopo 950 °C, 30 min.

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Figure di diffrazione di raggi X

X=0.65

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Schema di epitassia su LiNbO3 z-cut

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Risultati di RBS-channeling

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Dip di channeling su Ti e Nb

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Evoluzione in funzione della temperatura

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Interazione Ti-LiNbO3 a bassa temperatura

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Interazione Ti-LiNbO3 a bassa temperatura

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Interazione tra LINbO3 e ossigeno secco o umido

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Effetti della presenxa di H2O su LiNbO3 y-cut

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Identificazione in diffrazione X della fase LiNb3O8

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Il diagramma di fase

Li

2O + 3 Nb

2O

5↔ 2 LiNb

3O

8

Li

2O +Nb

2O

5↔ 2 LiNbO

3

3 Li

2O +Nb

2O

5↔ 2 Li

3NbO

4

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Schema di epitassia di LiNb3O8 su LiNbO3

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La formazione e la dissoluzione della fase LiNb3O8

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Spettri RBS in compresenza delle varie fasi

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Interazione fra le cinetiche di formazione delle fasi

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Assorbimento IR da gruppi OH

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Evidenza SIMS dell’ impoverimento in Li

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Il film di ossido “forato” dalle isole di LiNb3O8

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Evidenze da microsonda X

Immagine SEM

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Schema del processo in atmosfera di O2 secco

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Processi in O2 secco e umido

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Perdite di propagazione in guide diffuse Ti

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Il processo di scambio HLi

+

+

H

Li

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La distorsione del reticolo: spettri RBS-channeling

Z-cut X-cut

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La distorsione del reticolo: diffrazione X in Hi Res

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La morfologia delle superficie

SEM

Topografiaa raggi X

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La cinetica del processo di scambio

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La misura dell’ energia di attivazione del processo

ET = 0.95 eV

D(T ) =D

0e−E

T/ k

BT

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0

0.5

1

1.5

2

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

160C 20m

160C 1h

160C 3h

180C 1h Z-cut

180C 1h X-cutH concentration (10^22/cm^3)

Depth (µm)

La misura dei profili di H

1H (15N ,pα)12C

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Profili SIMS di H e Li

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Assorbimento IR nella banda dello stretching dell’ OH

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Profili ERD di Li

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0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

6 6.5 7 7.5 8

VirginProton-exchanged

Counts

Energy (MeV)

La fuoriuscita del Li

7Li(p,α) 4 He