Littérature scientifique sur le sujet « Risposta elettrica »

L’articolo riporta, in parte rielabora, spesso commenta, le risposte di undici ‘scrittori elettronici’ a domande relative a letteratura&rete. L’articolo non si propone tanto di definire un fenomeno, come quello della ‘letteratura elettronica’, per definizione ampio, eterogeneo, complesso e mutante, quanto di testimoniare strada facendo, ma anche tacendo, i divergenti/convergenti percorsi e le opinioni di chi, in questi ultimi trentacinque anni, ha provato a ‘fare’ letteratura elettronica ‘dentro la rete’. Tra le faglie di questi frammenti non cuciti a dovere trapelano bagliori di un contesto in cui la letteratura sublima se stessa, andando oltre la rappresentazione (dello spettacolo del senso) per farsi scenario (occulto) di eventi inaspettati. Nel laboratorio assurdista di questa letteratura finalmente disposta a farsi gioco di/in sé, i fili della rete vengono fatti e disfatti: una rete che non pesca e non contiene; una rete del (far) fare e non (solo) del dire.

In questo elaborato di tesi sono studiate e approfondite le caratteristiche piezoelettriche del PZT prodotto sottoforma di tappetini nanofibrosi. È poi stata studiata e massimizzata la risposta piezoelettrica delle nanofibre integrate in tre diversi tipi di matrice tramite processi di ottimizzazione della polarizzazione.

This work investigates runoff generation processes in a small alpine catchment called Rio Vauz (1.9 km2) in the Dolomites (central-eastern Italian Alps), using hydrological, isotopic and electrical conductivity data collected during two years of observation. The thesis is partitioned in three main sections regarding: i) consistency analysis of laser absorption spectroscopy measurements for deuterium (d2H) and oxygen-18 (d18O) isotopic analysis; ii) role of soil moisture during runoff generation; iii) analysis of catchment response to rainfall and snowmelt events by means of isotopic, electrical conductivity and hydrometric data. The first part of the work is dedicated to analyse the reproducibility of off-axis integrated cavity output spectroscopy (OA-ICOS)-derived d2H and d18O measurements on a set of 35 water samples by comparing the performance of four laser spectroscopes with the performance of a conventional mass spectrometer under typical laboratory conditions. All samples were analysed using three different schemes of standard/sample combinations and related data processing to assess the improvement of results compared with mass spectrometry. The repeatability of the four OA-ICOS instruments was further investigated by multiple analyses of a sample subset to evaluate the stability of d2H and d18O measurements. Results demonstrated an overall agreement between OA-ICOS-based and mass spectrometry-based measurements for the entire dataset. However, a certain degree of variability existed in precision and accuracy between the four instruments. There was no evident bias or systematic deviations from the mass spectrometer values, but random errors, which were apparently not related to external factors, significantly affected the final results. Investigation revealed that analytical precision ranged from 0.56‰ to 1.80‰ for d2H and from 0.10‰ to 0.27‰ for d18O measurements, with a marked variability among the four instruments. The overall capability of laser instruments to reproduce stable results with repeated measurements of the same sample was acceptable, and there were general differences within the range of the analytical precision for each spectroscope. Hence, averaging the measurements of three identical samples led to a higher degree of accuracy and eliminated the potential for random deviations. A subsection concerns identification of possible memory effect due to important differences between the isotopic content of the various samples and standard analyzed by means of different laser spectroscopes. This work focuses on water samples with very negative isotopic values, that are more prone to have problems, as seen in previous work. Memory effect is generally very high for the first few injections whereas it tends to be negligible after 8-10 injections. The second section of the work investigates the role of soil moisture on the threshold runoff response in a small headwater catchment in the Italian Alps that is characterised by steep hillslopes and a distinct riparian zone. This study focuses on: 1. the threshold soil moisture-runoff relationship and the influence of catchment topography on this relation; 2. the temporal dynamics of soil moisture, streamflow and groundwater that characterize the catchment’s response to rainfall during dry and wet periods; and 3. the combined effect of antecedent wetness conditions and rainfall amount on hillslope and riparian runoff. Results highlight the strong control exerted by soil moisture on runoff in this catchment: a sharp threshold exists in the relationship between soil water content and runoff coefficient, streamflow, and hillslope-averaged depth to water table. Low runoff ratios were likely related to the response of the riparian zone, which was almost always close to saturation. High runoff ratios occurred during wet antecedent conditions, when the soil moisture threshold was exceeded. In these cases, subsurface flow was activated on hillslopes, which became major contributors to runoff. Finally, the influence of antecedent moisture conditions on runoff was also evident in the relation between cumulative rainfall and total stormflow. Small storms during dry conditions produced low runoff amounts, likely mainly from overland flow from the near saturated riparian zone. Conversely, for rainfall events during wet conditions, higher runoff values were observed and hillslopes must have contributed to streamflow. The dynamics of soil moisture along a hillslope were also analysed: for the same depth, lowest and most variable values of soil moisture are detected on the hillslope compared to the riparian area. The increase of soil moisture for rainfall events is higher during antecedent dry conditions and, for the same wet antecedent conditions, it is bigger when cumulative rainfall exceed 23 mm. Finally, the increase of soil moisture during rainfall events is generally greater moving from the riparian area to the hillslope. The third and latest section of this thesis focuses on the runoff response of Rio Ponte catchment during snowmelt and rainfall events. The relative contribution of “old water” (i.e., pre-event water, typically groundwater) and “new water” (i.e., event water, rainfall or snowmelt) was quantified using d2H and d18O as tracers and applying the well known model of two-component hydrograph separation. “Old water” is the dominant contributor to total runoff during both snowmelt and rainfall events. During the hydrograph rising limb of all events, the streamflow reflects the isotopic composition and the electrical conductivity of snow-derived water and rainfall, always lowly conductive for both types of events, isotopically light during snowmelt events whereas dependent on the environmental conditions during rainfall events. During the hydrograph recession limb, the streamflow turns back to the pre-event isotopic and electrical conductivity conditions, reflecting the highest contribution of “old water”. Particularly, during the three snowmelt events occurred in late spring, when the entire watershed was extremely wet, the peak discharge corresponds to the lowest value of electrical conductivity and to the most depleted value of isotopic content (due to the isotopically light melted snow) sampled in the stream. This temporal agreement leads to a linear relationship between the streamflow and the concentration of the two tracers. Conversely, during summer rainfall-runoff events, when the soil is wet but not completely saturated, a temporal delays between the streamflow and the tracer concentration (particularly marked for electrical conductivity) exists: this leads to a hysteretic relationship. According to oxygen, event water is positively and significantly correlated with antecedent conditions (API for days between 3 and 30, antecedent moisture conditions at 30 cm midslope, pre-event discharge and pre-event mean water table) and indicators of runoff response as runoff coefficient, stormflow, total runoff and peak discharge. According to hydrogen, event water is positively and significantly correlated with maximum rainfall intensity, computed over different temporal intervals. Therefore, during antecedent wet conditions and during events (both rainfall and snowmelt) with high runoff production, the fraction of event water in the hydrograph likely reflects the expansion of saturated areas (not only riparian but also at the bottom of hillslopes), also due to the activation of rapid preferential subsurface flows through hydrological connection between upland and riparian zones
Questo lavoro di tesi esamina i processi di formazione del deflusso su un piccolo bacino alpino, denominato Rio Vauz (1.9 km2) e localizzato nelle Dolomiti (Alpi centro-orientali), utilizzando dati idrologici, isotopici e di conducibilità elettrica raccolti durante due anni di osservazione. La tesi è divisa in tre sezioni principali riguardanti: i) analisi di consistenza delle misure da spettroscopio laser per le analisi isotopiche di deuterio (d2H) e ossigeno18 (d18O); ii) analisi del ruolo dell’umidità del suolo durante la formazione di deflusso; iii) analisi della risposta idrologica del bacino agli eventi di pioggia e di fusione nivale mediante dati isotopici, idrometrici e di conducibilità elettrica. La prima parte del lavoro è dedicata all’analisi di consistenza delle misure da spettroscopio OA-ICOS (Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy) relativo alle misure di d2H e d18O. Si tratta di un’apparecchiatura innovativa, il cui impiego per l’analisi della risposta isotopica di un bacino idrografico ha richiesto una verifica specifica della riproducibilità delle misure ottenute. A tal fine è stata analizzata tramite spettroscopio una serie di 35 campioni d’acqua confrontando i risultati ottenuti da quattro spettroscopi laser con quelli di uno spettrometro di massa convenzionale nelle tipiche condizioni da laboratorio. Tutti i campioni sono stati analizzati usando tre differenti schemi di combinazione standard/campioni e ricorrendo al relativo processamento dei dati per valutare l’eventuale miglioramento dei risultati rispetto allo spettrometro di massa. La ripetibilità dei quattro spettroscopi laser è stata valutata anche mediante analisi multiple di un sottoinsieme di campioni per valutare la stabilità delle misure di d2H e d18O. I risultati mostrano, per l’intero insieme di campioni, una buona congruenza tra le misure da spettroscopio laser e spettrometro di massa. Tuttavia, esiste un certo grado di variabilità nella precisione tra i quattro strumenti. L’analisi statistica ha evidenziato che non esistono deviazioni sistematiche rispetto ai valori dello spettrometro di massa; le differenze sono quindi di tipo casuale, non sono apparentemente legate a fattori esterni, ma possono condizionare il risultato finale. Le analisi mostrano che la precisione analitica delle misure varia da 0.56‰ a 1.80‰ per d2H e da 0.10‰ a 0.27‰ per d18O, con una marcata variabilità tra i quattro analizzatori. La capacità globale degli spettroscopi laser a riprodurre risultati stabili con misure ripetute dello stesso campione è accettabile, con alcune differenze entro il range di precisione analitica per ciascun spettroscopio. Perciò, mediando le misure di tre identici campioni si ottiene un più elevato grado di accuratezza e si elimina il potenziale relativo a scostamenti casuali. Una sottosezione si occupa di identificare possibili effetti memoria causati da importanti differenze tra i contenuti isotopici di vari campioni e standard analizzati mediante differenti spettroscopi laser. Il lavoro si focalizza su campioni d’acqua con valori isotopici molto negativi, che sono maggiormente predisposti a questo tipo di problema. L’effetto memoria è generalmente molto elevato per le prime iniezioni, mentre tende ad essere trascurabile dopo 8-10 iniezioni. La seconda parte del lavoro analizza il ruolo dell’umidità del suolo nel quadro della formazione del deflusso in un piccolo bacino alpino di testata, caratterizzato da versanti molto ripidi e da aree riparie ben definite. Il lavoro considera in particolare i seguenti aspetti: 1. individuazione di una relazione a soglia tra umidità del suolo e deflusso ed influenza della topografia del bacino sul medesimo effetto soglia; 2. analisi delle dinamiche temporali dell’umidità del suolo, portata e falda che caratterizzano le risposte del bacino alle piogge con diverse condizioni di umidità antecedente; 3. esame dell’effetto combinato delle condizioni antecedenti di umidità e della cumulata di pioggia sul deflusso ripario e da versante. I risultati evidenziano il forte controllo esercitato dall’umidità del suolo sul deflusso: esiste una chiara soglia nella relazione tra contenuto idrico del suolo e il coefficiente di deflusso, portata e il livello medio di falda sul versante. Valori modesti del coefficiente di deflusso sono in genere associati alla risposta della sola area riparia, che è quasi sempre vicina alla saturazione. Elevati coefficienti di deflusso si verificano in associazione con condizioni antecedenti umide, quando in genere viene superato il valore soglia di umidità. In quest’ultimo caso, si attiva il deflusso sottosuperficiale di versante che diventa il principale contributo del deflusso totale. Infine, l’influenza delle condizioni antecedenti di umidità sul deflusso agisce anche nella relazione tra cumulata di pioggia e deflusso totale. Piogge modeste associate a condizioni antecedenti secche producono poco deflusso, quasi esclusivamente per deflusso superficiale da aree riparie prossime alla saturazione. Invece, per eventi di pioggia durante condizioni umide si verificano elevati valori di deflusso grazie al contributo dei versanti. Sono state analizzate anche le dinamiche dell’umidità del suolo lungo un versante: a parità di profondità, i valori più bassi e più variabili di umidità si riscontrano sul versante rispetto all’area riparia. L’incremento di umidità del suolo in occasione di piogge è maggiore per condizioni antecedenti secche e, a parità di condizioni antecedenti umide, tale incremento è maggiore con cumulate di pioggia superiori alla soglia di umidità. Infine, l’incremento di umidità del suolo durante l’evento di pioggia in genere aumenta passando dall’area riparia a quella di versante. La terza e ultima sezione della tesi si focalizza sulla risposta idrologica del bacino Rio Ponte durante gli eventi di fusione nivale e di pioggia. Il contributo relativo di acqua “vecchia” (acqua pre-evento, tipicamente di falda) e acqua “nuova” (acqua di evento, pioggia o acqua da neve fusa) è stato quantificato usando il deuterio e l’ossigeno 18 come traccianti e applicando il noto modello della separazione in due componenti. L’acqua “vecchia” rappresenta il principale contributo al deflusso totale sia durante eventi di fusione nivale sia di pioggia. Durante il ramo di concentrazione dell’idrogramma di tutti gli eventi, l’acqua del torrente riflette la composizione isotopica e la conducibilità elettrica dell’acqua da neve fusa e della pioggia, che è sempre poco conduttiva per entrambi i tipi di eventi, isotopicamente leggera durante eventi di fusione nivale e dipendente dalle condizioni ambientali durante le piogge. Durante il ramo di recessione, l’acqua di torrente ritorna alle condizioni pre-evento di conducibilità e isotopia, riflettendo il maggior contributo di acqua vecchia. In particolare, osservazioni condotte durante tre eventi di fusione nivale avvenuti in tarda primavera, in condizioni di bacino prossime alla saturazione, hanno evidenziato come il picco di portata corrisponda al minor valore di conducibilità elettrica e al massimo impoverimento isotopico del torrente (dovuto alla neve fusa isotopicamente leggera). Questa concordanza temporale porta al riconoscimento di una relazione lineare tra portata e concentrazione dei due traccianti. Al contrario, durante gli eventi estivi di pioggia, quando il suolo è umido ma non saturo, esiste un ritardo tra la portata e la concentrazione dei traccianti (soprattutto per la conducibilità elettrica) che porta ad una relazione isteretica. La percentuale di deflusso “nuovo” calcolata tramite l’isotopo dell’ossigeno è positivamente e significativamente correlata con le condizioni antecedenti (caratterizzate tramite l’indice Antecendent Precipitation Index API, umidità antecedente a 30 cm misurata sul versante, portata pre-evento e livello falda pre-evento) e con gli indicatori della risposta idrologica (coefficiente di deflusso, deflusso diretto, deflusso totale e picco di portata). L’acqua “nuova” calcolata tramite l’isotopo dell’idrogeno è positivamente e significativamente correlata con l’intensità massima di precipitazione, calcolata su diversi intervalli temporali. E’ possibile concludere che, per eventi caratterizzati da condizioni antecedenti umide e da afflussi importanti (sia di pioggia che di fusione nivale) con elevate produzioni di deflusso, la frazione di acqua “nuova” nell’idrogramma probabilmente riflette l’espansione delle aree sature (non solo aree riparie ma anche la parte inferiore dei versanti) nonché l’attivazione di vie preferenziali di deflusso sottosuperficiale grazie alla connessione tra aree riparie e di versante

In questa tesi presento il lavoro da me svolto durante il mio dottorato su film vetro-ceramici nanostrutturati contenenti ossido di gallio riguardo alla possibile uso di questa classe di materiali in geometria planare all’interno di dispositivi optoelettronici. Negli ultimi tre anni, le mie ricerche sono state rivolte alla comprensione della relazione fra la presenza delle nanostrutture – analizzate attraverso uno studio strutturale dettagliato grazie a diverse tecniche di microscopia e diffrazione in funzione delle condizioni di deposizioni e trattamenti successivi – e i meccanismi fisici di trasporto di carica e polarizzazione che accadono all’interno di film di ossidi-in-ossidi. Il materiale studiato è stato preparato tramite sputtering a radiofrequenze a partire da un precursore vetroso contenente ossidi di Li, Na, Si, Ga e Ge. Come conseguenza del processo di deposizione abbiamo ottenuto un materiale parzialmente cristallino con nanocristalli ricchi in Ga incorporati nel resto della matrice amorfa. Attraverso la microscopia a forza atomica, la riflessione dei raggi x, la diffrazione 2D dei raggi x, la dispersione 2D dei raggi x a piccoli angoli – anche usando luce di sincrotrone – abbiamo completamente caratterizzato i film nanostutturati a diverse scale di grandezza, da pochi nm a qualche micron. L’analisi dettagliata dei risultati mostra la formazione di molteplici nanocristalli anisotropi di spinello di ossido di gallio con dimensioni di 3 nm, che formano aggregati lenticolari di dimensioni maggiori con differenze significative nelle dimensioni nel piano e fuori dal piano. Come risultato dell’indagine di campioni trattati differentemente, lo studio ha inoltre mostrato che la distribuzione e la morfologia di nanostrutture può essere controllata dalle condizioni della deposizione, dalla durata e dalla temperatura del trattamento termico seguente. Partendo dalla conoscenza delle caratteristiche strutturali, l’attività di ricerca è stata indirizzata verso l’approfondita comprensione delle proprietà di trasporto di carica risultanti dalla natura nanostrutturata del materiale, inclusa la nanofase in Ga2O3 semiconduttore e la matrice ospite dielettrica. La risposta elettrica – analizzata con l’aiuto della spettroscopia di impedenza complessa – si è rivelata essere la risultante di molteplici meccanismi di trasporto e di carica dovuti a matrice e nanofase, incluse le interfacce interne. I dati suggeriscono che il trasporto di carica è supportato da una combinazione di meccanismi attivati termicamente per hopping e per effetto tunnel mediati da un percorso di percolazione costruito dalle caratteristiche nanostrutturali del materiale. Curiosamente, la risposta nel suo complesso ha fornito indizi preliminari di plasticità elettrica, rendendo i film sottili nano-vetroceramici dei promettenti candidati come sistemi chiave in dispositivi avanzati per memorie completamente inorganiche ossido-in-ossido ispirate al cervello umano.
In this thesis I present the work I have carried out during my PhD on Ga-oxide containing nanostructured glass-ceramic films as a potential breakthrough for the implementation of this class of material in planar geometry for applications in the field of optoelectronics. In the last three years, my investigations have been aimed at understanding the relationship between the occurrence of nanostructuring – analysed through a detailed structural studies by means of different microscopy and diffractometric techniques as a function of deposition conditions and post-deposition treatments – and the physical mechanisms of charge transport and polarization taking place in oxide-in-oxide films. The studied material was produced by RF sputtering deposition starting from a glass target of Li, Na, Si, Ga and Ge mixed oxide. As a consequence of the deposition process we have obtained partially crystallized material with Ga-rich nanocrystals incorporated in the remaining amorphous matrix. Through atomic force microscopy, x-ray reflectivity, 2D-x-ray diffraction, 2D-small angle x-ray scattering - also employing synchrotron radiation facilities - we have fully characterized the nanostructured films at different length scales, from few nm to few microns. The detailed analysis of the results shows the formation of multiple anisotropic spinel Ga-oxide nanocrystals with size of about 3 nm, forming larger lenticular aggregates with significant differences between the in-plane and the out-of-plane dimensions. As a result of the investigation of differently treated samples, the study also shows that size distribution and morphology of the nanostructures can be controlled by deposition conditions, duration and temperature of post-deposition thermal treatments. Starting from the knowledge of the structural features, the research activity has been directed to the deep understanding of the charge transport properties resulting from the nanostructured nature of the material, including the Ga2O3 semiconductor nanophase and the dielectric host matrix. The electrical response – analysed with the aid of complex impedance spectroscopy – turns out to be the results of multiple contributions to transport and charging mechanisms by the matrix and the nanophase, including the effects of the internal interfaces. The data suggest that the charge transport is sustained by a combination of thermally activated hopping and tunnelling mechanisms mediated by the percolation path built up by the nanostructured features of the material. Interestingly, the overall response gives preliminary evidences of electrical plasticity, making nano-glassceramic thin films potential candidates as key systems in advanced devices for brain-inspired oxide-in-oxide fully inorganic memories.

Il lavoro di tesi si è focalizzato sullo studio dell’arousal come indice psicofisiologico di attivazione e sull’applicazione della metodica di stimolazione elettrica transcranica (tES) non invasiva con lo scopo di modulare tale indice. L’obiettivo è stato quello di indagare se, applicando la tES, fosse possibile migliorare la performance di soggetti giovani sani in compiti di tipo cognitivo. Il progetto di ricerca si è sviluppato in 2 studi principali per un totale di 4 esperimenti. Tali studi hanno previsto l’acquisizione e la successiva analisi sia di dati comportamentali (tempi di reazione, accuratezza), che di indici psicofisiologici (conduttanza cutanea, diametro pupillare). I risultati hanno evidenziato che è possibile modulare l’arousal con dei “bursts” di stimolazione elettrica transcranica, somministrati in concomitanza di stimoli salienti per il soggetto. Tale modulazione si è manifestata con una riduzione dei tempi di reazione ed un contemporaneo aumento della risposta di conduttanza cutanea. Questi dati supportano la possibilità di utilizzare questo protocollo in pazienti con difficoltà di attenzione o altri problemi cognitivi per aumentare l’efficacia di interventi di riabilitazione.
The thesis analyzed the role of the arousal as a psychophysiological index of activation, and the application of non-invasive transcranial electrical stimulation (tES) technique with the aim to modulate this index. In this work we investigated if the application of tES could increase the performance of healthy young subjects during cognitive tasks. The thesis is based on 2 main studies for a total of 4 experiments with the recording of behavioural (reaction times, accuracy) and psychophysiological (skin conductance, pupil diameter) indeces. The results showed that it is possible to modulate arousal with bursts of tES, administered during the presentation of salient stimuli for the subject. This modulation resulted in a reduction of reaction times and an increase of the skin conductance response. These data support the possibility to use this protocol of stimulation with patients with attentional and other cognitive deficits in a rehabilitative context.

Il lavoro di tesi si è focalizzato sullo studio dell’arousal come indice psicofisiologico di attivazione e sull’applicazione della metodica di stimolazione elettrica transcranica (tES) non invasiva con lo scopo di modulare tale indice. L’obiettivo è stato quello di indagare se, applicando la tES, fosse possibile migliorare la performance di soggetti giovani sani in compiti di tipo cognitivo. Il progetto di ricerca si è sviluppato in 2 studi principali per un totale di 4 esperimenti. Tali studi hanno previsto l’acquisizione e la successiva analisi sia di dati comportamentali (tempi di reazione, accuratezza), che di indici psicofisiologici (conduttanza cutanea, diametro pupillare). I risultati hanno evidenziato che è possibile modulare l’arousal con dei “bursts” di stimolazione elettrica transcranica, somministrati in concomitanza di stimoli salienti per il soggetto. Tale modulazione si è manifestata con una riduzione dei tempi di reazione ed un contemporaneo aumento della risposta di conduttanza cutanea. Questi dati supportano la possibilità di utilizzare questo protocollo in pazienti con difficoltà di attenzione o altri problemi cognitivi per aumentare l’efficacia di interventi di riabilitazione.
The thesis analyzed the role of the arousal as a psychophysiological index of activation, and the application of non-invasive transcranial electrical stimulation (tES) technique with the aim to modulate this index. In this work we investigated if the application of tES could increase the performance of healthy young subjects during cognitive tasks. The thesis is based on 2 main studies for a total of 4 experiments with the recording of behavioural (reaction times, accuracy) and psychophysiological (skin conductance, pupil diameter) indeces. The results showed that it is possible to modulate arousal with bursts of tES, administered during the presentation of salient stimuli for the subject. This modulation resulted in a reduction of reaction times and an increase of the skin conductance response. These data support the possibility to use this protocol of stimulation with patients with attentional and other cognitive deficits in a rehabilitative context.

La tesi ha come scopo la modellazione numerica di risposta sismica locale e l’analisi del potenziale di liquefazione sotto azione sismica dei terreni di fondazione della diga in terra di Occhito (FG). L’opera realizza uno tra gli invasi artificiali più grandi d’Italia (250 milioni di metri cubi d'acqua utili) in una zona in cui la pericolosità sismica è elevata. Il lavoro ha incluso la caratterizzazione geofisica e geotecnica dei terreni, integrando indagini esistenti ed acquisendone di nuove, al fine di definire in dettaglio la stratigrafia dei depositi di valle e del corpo diga. In secondo luogo l’analisi numerica della risposta sismica locale ha mirato alla stima degli accelerogrammi in superficie, necessari per le successive analisi di liquefazione e per stabilire la funzione di amplificazione del terreno. Infine, l’analisi di liquefazione è stata svolta tramite metodi semplificati e secondo approcci puramente geotecnici e puramente geofisici. Come risultato generale abbiamo osservato che i metodi geofisici forniscono stime meno cautelative di quelli geotecnici. La liquefazione al sito pare non escludibile solo per un livello a profondità comprese tra 10 e 18 m e per magnitudo maggiori di 6.5.

I dispositivi elettronici organici, come i diodi a emissione di luminosa (OLED), i transistor ad effetto di campo (OFET) e le celle solari (OPV) hanno raggiunto una maturità tecnologica e, nel caso di OLED e OPV, anche la produzione industriale. I progressi significativi nella sintesi chimica, nella lavorazione dei materiali e nell'ingegneria dei dispositivi ne hanno migliorato le prestazioni e l'affidabilità. Tuttavia, diverse domande riguardanti il meccanismo di funzionamento dei dispositivi sono ancora irrisolte, specialmente negli OFET. Il trasporto di carica nei semiconduttori organici coinvolge diverse interfacce dei materiali e una delle domande principali che i ricercatori stanno cercando di risolvere, è come la morfologia del dispositivo influenzi il meccanismo di trasporto della carica attraverso il dispositivo. Infatti, la morfologia, il disordine molecolare, energetico e i difetti superficiali possono facilmente influenzare le prestazioni dei semiconduttori. C'è una ricerca impellente atta alla comprensione degli aspetti meccanici della nucleazione e della crescita dei film sottili organici su test pattern reali nell’ottica di comprenderne la morfologia. L'obiettivo principale di questo lavoro è stata la comprensione della correlazione tra i diversi modi di crescita, la morfologia e la risposta elettrica degli OFET in stato solido e in un ambiente elettrolitico. Per questa tesi abbiamo utilizzato come semiconduttore organico il pentacene. La motivazione di questa scelta ricade nella volontà di comprendere la fisica dei transistor a base di pentacene, in funzione dello spessore del canale del semiconduttore. Quest’ultimo, infatti, è stato il nucleo del progetto Marie Curie Sklodowska SPM 2.0, che ha supportato il mio lavoro di ricerca. Il risultato principale di questa tesi è stato aver individuato caratterizzato una nuova crescita anomala dei film sottili di pentacene rispetto all'aumento dello spessore, vale a dire, la massa nel canale del semiconduttore organico. In questa nuova modalità di crescita, vi è una variazione rispetto alla modalità di crescita solitamente osservata in caso di rapido incremento della rugosità, in cui una crescita strato su strato nelle fasi iniziali, si evolve improvvisamente in un modo auto affine caratterizzato da isole in crescita costituite da blocchi a terrazze. Abbiamo osservato questa crescita a temperature di deposizione più basse, ma abbiamo scoperto che in un intervallo preciso di temperatura e velocità di deposizione, vale a dire, 80 ° C e 0,1 A / s, questo modo di crescita non avviene. Abbiamo infatti osservato che invece si verifica un’iterazione della transizione di wetting/dewetting all'aumentare dello spessore. Le sue caratteristiche peculiari consistono nel fatto che la morfologia delle isole come terrazze monomolecolari, viene mantenuta. Tuttavia, i parametri morfologici, come le lunghezze di correlazione e la rugosità, che estraiamo dalle immagini della microscopia a forza atomica (AFM), mostrano oscillazioni anomale con periodo che aumenta con lo spessore. Per spiegare l'andamento dei parametri, abbiamo ideato un'equazione empirica, che comprende sia la crescita 3D auto affine sia le oscillazioni tipiche della transizione di wetting/dewetting, come nei fenomeni dello spinodal dewetting. Abbiamo quindi analizzato le caratteristiche elettriche dell'OFET operante allo stato solido e in ambiente elettrolitico. È stata quindi analizzata la correlazione dei parametri del transistor con la morfologia. Gli esperimenti che sono stati condotti utilizzando la AFM bimodale, ci hanno permesso di studiare le proprietà meccaniche di film sottili di conduttori e semiconduttori. Quest'ultima attività è stata svolta presso il CSIC-ICMM di Madrid durante il mio periodo di studio presso il laboratorio del Prof. Ricardo Garcia.
Organic electronic devices, such as light emitting diodes (OLEDs), field effect transistors (OFETs) and solar cells (OPVs) have reached a technological maturity and, in the case of OLEDs and OPVs, industrial production. Significant advancements in chemical synthesis, materials processing and device engineering have boosted the device performance and reliability. However, several concepts regarding the mechanism of the device operations are still unresolved, especially in OFETs. Charge transport in the organic semiconductors involves different interfaces of the materials and one of the most important questions that people tries to address is how the morphology of the device affects the mechanism of charge transport across the device. Indeed, morphology, molecular and energy disorder, and surface defects can easily influence their performance. There is a compelling quest for understanding the mechanical aspects of the organic thin film nucleation and growth on real test patterns in order to understand the morphology. The main goal of this thesis was to understand the correlation between different growth modes, morphology, and the electrical response of OFETs in solid state operation as well as in an electrolytic environment. Pentacene is the workhorse organic semiconductor that we used throughout this thesis. The motivation is understanding the physics of the pentacene transistors as a function of the semiconductor channel thickness, and it was the core of the EC-Marie Curie project SPM 2.0 that supported my research work. As a new important finding out of this thesis, we discovered and assessed a new anomalous growth of Pentacene thin films vs increase of the thickness, viz. the mass of organic semiconductor in the OFET channel. In this novel growth mode, there is a breakdown to the usually observed growth mode upon rapid roughening, where a layer-by-layer growth at the early stages suddenly evolves into a self-affine mode characterized by growing islands made of terrace stacks. We observed this mode at the lower deposition temperatures, but we discovered that at a precise range of deposition temperature and rate, viz. 80°C and 0.1 A/s, this growth mode is not observed, instead an iteration of wetting/dewetting transition occurs as thickness increases. Its peculiar features consist of the fact that the morphology of the islands as stacks of monomolecular terraces, is retained. However, the morphological parameters, such as correlation lengths and roughness, that we extract from atomic force microscopy (AFM) images exhibit anomalous oscillations with period increasing with thickness. In order to explain the trend of the parameters, we devised an empirical equation that encompasses both self-affine 3D growth and the oscillations typical of wetting/dewetting transition as in the spinodal dewetting phenomena. We then analyzed the electrical characteristics of the OFET operated as solid-state device as well as electrolyte gated devices. The correlation of the transistor parameters with the morphology were analyzed. Experiments using bimodal AFM allowed us to investigate the mechanical properties of conductive and semiconductive thin films. The latter activity was carried out at CSIC-ICMM in Madrid during the secondment at the laboratory of Professor Ricardo Garcia.

Nell’ambito delle telecomunicazioni risulta di notevole rilievo la tecnologia ad onde convogliate, definita Power-Line Communication (PLC), che permette la trasmissione di dati sfruttando la rete elettrica come mezzo di trasmissione. Essa rappresenta una delle tecnologie promettenti per quanto concerne la fornitura di servizi come l’accesso ad Internet, alla rete telefonica e al telecontrollo di apparecchi sempre più sofisticati. Al fine di rendere possibile sia la trasmissione di potenza (alla frequenza di 50 Hz per l’Italia) che di altri segnali dati (su bande a frequenza maggiore) saranno necessarie tecniche di modulazione avanzata, che però non rappresentano un argomento trattato a fondo in questa tesi. Lo sviluppo tecnologico degli ultimi anni ha permesso una notevole diffusione delle PLC soprattutto in applicazioni domestiche, grazie ai prezzi molto contenuti in parallelo alle ottime prestazioni, soprattutto nell’automazione. Obbiettivo dell’elaborato risulta la rilevazione della risposta impulsiva in ambienti Power-Line di tipo Narrowband (a banda stretta), immettendo in rete sequenze di tipo casuale o pseudo-casuale, queste ultime definite Pseudo-Noise (PN); esse infatti hanno particolari proprietà che renderanno possibile il raggiungimento dello scopo prefissato. Lo strumento fondamentale per le misurazioni sul campo effettuate risulta l’Analog Discovery (Digilent ne è il produttore), utilizzato non solo come generatore di forme d’onda in ingresso ma anche come oscilloscopio per l’analisi del segnale ricevuto.

Lo scopo di questa tesi è lo studio, mediante misure sperimentali con un telescopio per raggi cosmici, della risposta temporale di rivelatori a scintillazione accoppiati a diversi tipi di fotorivelatori. In particolare sono stati studiati due tipi di fotorivelatori: i fotomoltiplicatori al silicio (SiPM) ed i rivelatori MicroChannel Plate (MCP); entrambi i sensori presentano ottime caratteristiche per ciò che concerne la risposta temporale. Per una migliore caratterizzazione dei fotorivelatori e per una maggiore completezza dello studio sono stati analizzati anche diversi modelli di accoppiamento tra gli scintillatori ed i sensori, sia a diretto contatto che tramite fibre ottiche. Per cercare di sfruttare al meglio le eccellenti proprietà temporali, sono state utilizzate anche diverse schede di front end veloce e diversa elettronica di read out. In particolare in questa tesi, per la prima volta, è stata usata, per lo studio di questi nuovi fotorivelatori, l’elettronica di front end e read out realizzata per il rivelatore TOF dell’esperimento ALICE a LHC. I risultati di questa tesi rappresentano un punto di partenza per la realizzazione di rivelatori con ottima risoluzione temporale in esperimenti di fisica nucleare ed subnucleare (definizione del trigger, misure di tempo di volo, calorimetria). Altre interessanti applicazioni sono possibili in ambito medico, in particolare strumenti di diagnostica avanzata quali ad esempio la PET.

Questo elaborato si pone l’obiettivo principale di formulare una metodologia volta alla misura sperimentale della risposta impulsiva di ambienti indoor in ambito acustico. Lo studio della risposta impulsiva di una stanza trova diverse applicazioni nell’ambito dell’ingegneria acustica. Essa contiene infatti informazioni sulla geometria della stanza stessa, che può essere ricostruita con appositi algoritmi. È sovente impiegata anche in campo architettonico per progettare interventi di correzione o ottimizzazione acustica. In questo elaborato si darà spazio ad una terza applicazione: si utilizzerà la risposta impulsiva misurata in una determinata stanza per aggiungere effetti ambientali a suoni registrati in camere anecoiche. Per perseguire quest’obiettivo, nel capitolo 1 si richiamano i concetti di base riguardo i sistemi LTI, funzioni di trasferimento e risposta impulsiva, approfondendo gli aspetti legati alle tecniche tradizionalmente usate per la misura della risposta impulsiva in ambito acustico. Si pone poi la base teorica del metodo sperimentale che sarà sviluppato nel corso dell’elaborato, fondato sulla stima numerica dello spettro di segnali ad energia finita. Nel secondo capitolo s’illustra l’impostazione della catena di misura, chiarendo le scelte hardware intraprese, le motivazioni di tali scelte, il funzionamento generale dei dispositivi impiegati e le condizioni ottimali di misura. Il capitolo 3 rappresenta il cuore di questo elaborato, nel quale viene illustrata l’implementazione vera e propria della metodologia della misura della risposta impulsiva, a partire dal settaggio degli strumenti utilizzati, alla realizzazione del codice MATLAB per l’elaborazione dei dati, per giungere infine all’analisi dei risultati sperimentali ottenuti. Con il quarto ed ultimo capitolo si introduce il concetto di equalizzazione e si implementa una prima e grossolana soluzione al problema degli effetti distorcenti introdotti dai dispositivi non ideali.