Misurazione termica dei nanomateriali
Per misurare le capacità termiche molto esigue (energie termiche necessarie per cambiare le temperature) dei nanomateriali, è necessaria una migliore calorimetria. Il progetto ATTOCALMAT ("Atto-calorimetric tools to explore material properties in the nanoscale"), finanziato dall'UE, è stato avviato per offrire uno strumento per misurazioni termiche su piccola scala. La tecnica sviluppata, chiamato metodo nanocalorimetrico a stato stazionario con pulsazioni a microsecondi, unisce la valorizzazione della scansione veloce a una media del segnale avanzata con tecniche dello stadio stazionario. Le velocità di riscaldamento ultra veloci sono fondamentali per l'alta risoluzione e la media dei segnali che tenga cura delle anomalie di misurazione. Gli scienziati hanno cercato di sfruttarla per la misurazione nanochip delle capacità termiche dei singoli nano-oggetti rispetto alla temperatura, ai campi elettrici e magnetici e al tempo applicati. Le ultime dipendenze sono di importanza cruciale per lo sviluppo di nuovi dispositivi di archiviazione magnetica, spintronica e fotonici. ATTOCALMAT ha sviluppato un sistema di misurazione sperimentale con nanocalorimetri di nuova concezione e di una bobina superconduttore per la generazione di campi magnetici. I nuovi calorimetri hanno ridotto le aree di rilevamento per aumentare la selettività. La strumentazione è sincronizzata in modo che il riscaldamento pulsato del background viene eseguito mentre le variabili esterne come campo magnetico, pressione del gas e temperatura sono controllate. L'installazione è un contributo importante progetto di analisi degli effetti delle dimensioni sulla capacità termica. I ricercatori hanno applicato con successo il nuovo apparato sperimentale allo studio della reazione di interfaccia tra palladio, nichel e silicio per formare siliciuri. I siliciuri sono composti a due elementi di cui uno è il silicio. Hanno inoltre condotto esperimenti di radiazione al sincrotrone e nanocalorimetrici simultanei che hanno portato importanti suggerimenti nei meccanismi di formazione della fase del siliciuro. Ulteriore ottimizzazione e realizzazione del riscaldamento completo a impulsi, i dispositivi di piccole aree faciliteranno importanti nuove misurazioni delle variazioni di calore su piccola scala nei processi chimici. Tali misurazioni permetteranno a scienziati e ingegneri di produrre di progetti basati sulla conoscenza per nuovi dispositivi in settori tra cui memorizzazione magnetica, spintronica e fotonica.
Parole chiave
Nanomateriali,termico, capacità termiche, pulsazioni a microsecondi, stato stazionario, nanocalorimetria, riscaldamento ultra-veloce, campi magnetici, archiviazione magnetica, spintronica, dispositivi fotonici, siliciuri
