Programma Scuola CrisDi 2012

SCUOLA DI
CRISTALLOGRAFIA DIFFRATTOMETRICA
Organizzata dal Centro interdipartimentale di
Cristallografia Diffrattometrica CrisDi
La scuola è rivolta a dottorandi e laureati ed è gratuita.
La lingua sarà quella italiana con l’inglese opzionale a richiesta, tranne i casi esplicitati dai singoli docenti.
È organizzata in moduli facoltativi, con crediti non validi nei corsi di laurea. L’iscrizione ai corsi è obbligatoria.
Al termine di ogni modulo verrà rilasciato un attestato di frequenza (1 credito = 4 ore).
La scuola proposta avrà la sua collocazione temporale nei mesi di giugno e luglio 2012.
La programmazione definitiva e i moduli relativi all’iscrizione sono pubblicati nel sito www.CrisDi.unito.it
CORSI DI BASE
Docente: prof. P.Benna
Lingua italiana
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 4/06/2012 ore 15-17
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 5-6/06/2012 ore 15-18
CRISTALLOGRAFIA DESCRITTIVA
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2CFU (8 ore)
Stato Cristallino. Elementi di simmetria.
Gruppi puntuali e spaziali. Esempi.
Reticolo diretto e reciproco. Esercizi.
Lettura tavole internazionali
Docente: prof. G. Gervasio
Lingua italiana
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 7-8/06/2012 ore 15-17
CRISTALLOGRAFIA DIFFRATTOMETRICA
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1CFU (4 ore)
Interazione raggi-x materia
Teoria cinematica
Ewald, Laue, Bragg
Fattore di diffusione atomico
Fattore di struttura e intensità diffratta
Moto termico
Docente: dott. A. Agostino
STRUMENTAZIONE DA LABORATORIO
1CFU (4 ore)
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 11-12/06/2012 ore 11-13
o generazione di raggi-X
o monocromatizzazione
o rivelatori
o geometrie focalizzanti e parafocalizzanti
Docente: prof. C. Lamberti
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 13/06/2012 ore 11-13
DIFFRAZIONE DI NEUTRONI
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½CFU (2 ore)
concetto di cross section in diffrazione neutronica
confronto diffusione raggi-X/neutroni
strumentazione
applicazioni
Docente: dott. D. Marabello
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 18 e 20/06/2012 ore 9-11
Lingua Italiana
N° max = 10 studenti
La frequenza ai laboratori verrà definita direttamente dal docente in accordo con gli studenti
DIFFRAZIONE DEI RAGGI X DA CRISTALLO SINGOLO
2 ½CFU (10 ore)
o Definizione e selezione cristallo singolo
o Strumentazione
o Determinazione della cella
o Raccolta dei dati
LABORATORIO - I PARTE
o Elaborazione dei dati
o Risoluzione e affinamento della struttura (metodi diretti e minimi quadrati)
o Valutazione critica dei risultati
o Informazioni ricavate e banche dati cristallografiche
LABORATORIO - II PARTE
Docente: dott. A. Agostino
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 25-29/06/2012 ore 14-16
DIFFRAZIONE DI RAGGI X DA POLVERI CRISTALLINE
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Diffrazione di polveri
i.
Principi
ii.
Design sperimentale
iii.
Preparazione dei campioni
iv.
Principali aberrazioni strumentali
v.
Funzione di profilo
Analisi dei dati
i.
Analisi qualitativa
ii.
Riduzione dati
iii.
Analisi quantitativa
2 ½CFU (10 ore)
CORSI SPECIALISTICI
Cristallo singolo
Docente: prof. G. Ferraris
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 11-13/06/2012 ore 9-11
CRISTALLOCHIMICA INORGANICA
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1 ½CFU (6 ore)
Basi della cristallochimica inorganica
Strutture tipo derivabili da impacchettamenti compatti di sfere
Tipi strutturali nei silicati (silicati a strato, zeoliti)
Materiali lamellari
Strutture microporose
Docente: dott. D. Marabello
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 28/06/2012 ore 9-11
Lingua italiana
ANALISI DELLA DENSITÀ ELETTRONICA SPERIMENTALE (I)
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½CFU (2 ore)
Problematiche di raccolta dei dati per la densità elettronica
Mappe di densità elettronica di deformazione
Analisi multipolare e modelli
Docente: prof. G. Gervasio
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 29/06/2012 ore 9-11
Lingua italiana
ANALISI DELLA DENSITÀ ELETTRONICA SPERIMENTALE (II)
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½CFU (2 ore)
Analisi topologica (Teoria di Bader)
Applicazioni
Docente: dott. G. Di Nardo
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 27-29/06/2012 ore 11-13
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 02/072012 ore 14-16
STRUTTURISTICA DI MACROMOLECOLE BIOLOGICHE
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2CFU (8 ore)
Cristallizzazione delle proteine: requisiti e strategie:
• preparazione del campione;
• metodi di cristallizzazione delle proteine e diagramma di fase;
• screening delle condizioni di cristallizzazione;
• ottimizzazione dei cristalli proteici: seeding e screening
aggiuntivi;
• co-cristallizzazione con ligandi: soaking.
Diffrazione dei raggi X delle proteine:
• preparazione dei crioprotettanti;
• montaggio del cristallo sul diffrattometro.
Metodi per la risoluzione della struttura:
• molecular replacement;
• sostituzione isomorfa multipla.
Docente: prof. F. Cámara Artigas
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 2-5/07/2012 ore 11-13
DIFFRAZIONE IN CONDIZIONI NON AMBIENTE IN SITU
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2CFU (8 ore)
Motivazione
Cristallo singolo o diffrazione di polvere?
Alta Temperatura:
• Dispositivi di riscaldamento, montaggio del cristallo e
calibrazione della temperatura
• Effetti della temperatura
• Parametri di cella ed espansione termica (ellissoide di strain,
sistematica ed equazioni predittive)
• Strutture (ellissoide termico, correzioni dovute al motto termico)
Alta Pressione:
• Background e problemi tecnici
• Parametri di cella & equazioni di stato EoS (strumenti e metodi,
aspetti basici delle EoS, esempi)
• Strutture (strumenti e metodi, esempi)
Transizioni di fase distorsive:
• Espansioni di Landau (strain spontaneo, parametro d’ordine,
accoppiamento dell’energia elastica e del parametro d’ordine)
• Esempi
Polveri cristalline
Docente: dott. A. Agostino
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 2 e 5/07/2012 ore 9-11
Aule Informatiche (To Exp.) - Aula 3 Chimica (corso M.D’Azeglio) → 6/07/2012 ore 9-13
N° max = 10 studenti
IL METODO DI RIETVELD
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2CFU (8 ore)
Teoria di Rietveld
Applicazione pratica su dati reali
Docente: prof. A. Franchini, dott.ssa L.G. Calotescu
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 3-6/07/2012 ore 14-16
ARGILLE DEL SUOLO: natura, proprietà, metodologie di caratterizzazione
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2CFU (8 ore)
Minerali del suolo – definizione e genesi:
• cristallochimica dell’alterazione e neoformazione
• siti attivi e stabilità.
Principali gruppi: fillosilicati specifici, ossidi di ferro e alluminio, fasi della silice,
allofane e imogolite.
Metodi di caratterizzazione:
• principi, condizioni analitiche specifiche, interpretazione dei
risultati e potenzialità della diffrattometria a raggi X;
• potenzialità della microscopia elettronica (SEM–EPM, TEM).
Docente: prof. C. Lamberti
Aula Diagonale (via P-Giuria 7) → 3-4/07/2012 ore 9-11
N° max = 10 studenti
“TIME AND SPACE RESOLVED XRPD” AL SINCROTRONE
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1CFU (4 ore)
Time resolved XRPD in large scales facilities
Set-up sperimentale (misure combinate di MS o Raman per reazioni chimiche)
Analisi dei dati: raffinamento Rietveld parametrico di un set di patterns
Diffrazione su scala micro e nanometrica: set-up sperimentale ed esempi
Docente: dott. A. Agostino
Aule Informatiche (To Exp.) - Aula 3 Chimica (corso M.D’Azeglio) → 9/07/2012 ore 9-13
N° max = 10 studenti
AB INITIO X-RAYS POWDER DIFFRACTION
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1.1 Direct methods and Patterson approach
1.2 Examples
1CFU (4 ore)
Tecniche combinate
Docente: prof. A. Ferrari
Aule Informatiche (To Exp.) - Aula 3 Chimica (corso M.D’Azeglio) →12-13/07/2012 ore 9-13
MODELLIZZAZIONE DI PROPRIETÀ DELLO STATO SOLIDO
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2CFU (8 ore)
Introduzione al codice “CRYSTAL09”
Proprietà dielettriche ed elettroniche dei solidi
Equazioni fondamentali
Casi di studio
Docente: prof. C. Lamberti
Aule Informatiche (To Exp.) - Aula 3 Chimica (corso M.D’Azeglio) → 10-11/07/2012 ore 11-13
TECNICHE SPETTROSCOPICHE E COMBINATE (DIFFRATTOMETRICHE/SPETTROSCOPICHE)
PER DETERMINAZIONI STRUTTURALI
1CFU (4 ore)
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Extended X-ray Adsorption Fine Structure (EXAFS)
Diffraction Anomalous Fine Structure (DAFS)
X-ray Standing Waves (XSW)
Esempi
Docente: prof. E. Belluso
Aula Cannizzaro (via P-Giuria 7) → 11-14/06/2012 ore 14-16
UTILIZZO DEL TEM-EDS PER LA CARATTERIZZAZIONE DI FASI INORGANICHE
SUB-MICROMETRICHE NATURALI O SINTETICHE
2CFU (8 ore)
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Preparazione dei campioni
Raccolta di dati:
• morfologici
• di diffrazione elettronica
• composizionali semi-quantitativi
• strutturali
Rielaborazione dei dati raccolti