Idrogeno molecolare in nuove strutture di ghiaccio
Carattere della tesi
Studio sperimentale di fisica fondamentale, e confronto con teorie.
Relatore
Dr. Lorenzo Ulivi
Descrizione generale del problema
La ricerca di materiali adatti all’immagazzinamento dell’idrogeno (per usare l’idrogeno come vettore energetico) ha recentemente preso in considerazione anche i cosiddetti clatrati-idrati. In questi “composti di inclusione” le molecole di idrogeno sono intrappolate in “gabbie” di dimensioni nanometriche, presenti nella struttura. I clatrati non sono gli unici solidi cristallini ordinati che una miscela di acqua e idrogeno può formare, a pressioni dal kbar in su. La dinamica di una o più molecole di idrogeno in questi solidi presenta interessanti aspetti di fisica quantistica fondamentale, oltre ad essere importante per l’ottimizzazione del materiale allo scopo dell’immagazzinamento dell’idrogeno.
Tecniche e strumentazione
In laboratorio allo ISC si usano lo scattering Raman di luce laser e l’assorbimento infrarosso per la misura delle proprietà dinamiche di questi campioni, a temperature da 10 a 300 K. Misure di diffrazione e spettroscopia neutronica si effettuano su vari strumenti alla sorgente di neutroni ISIS presso il Rutherford Appleton Laboratory, UK, o presso il reattore di Grenoble, all’istituto ILL, in Francia.
Argomenti di tesi
L’argomento proposto è lo studio dell’ordinamento dei protoni della molecola di H2O in diversi tipi di clatrati e composti H2-H2O, mediante spettroscopia Raman, diffrazione di neutroni e spettroscopia neutronica. Lo specifico tema di tesi potrà essere in certa misura concordato con il candidato
