Ottimizzare la microscopia a scansione di sonda
Gli scienziati del progetto FUNPROB(si apre in una nuova finestra) ("Functional semiconductor nanowire probes"), finanziato dall'UE, stanno lavorando allo sviluppo di nanofili (NW) basati su semiconduttori, per migliorare la funzionalità, la sensibilità e la risoluzione della SPM. Hanno caratterizzato integralmente le proprietà di diversi materiali semiconduttori III-V, tra cui il gallio (Ga), l'arsenico (As) e il manganese (Mn). È stata studiata la loro crescita su tipi diversi di substrati complessi, per determinare e mettere a punto le proprietà dei NW per la fabbricazione della sonda per SPM. I ricercatori sono riusciti a sviluppare array di NW di (Ga,Mn)As su un substrato di GaAs(100), utilizzando l'epitassia a fascio molecolare: si tratta del primo caso del genere. Accanto a questo risultato, sono state caratterizzate approfonditamente le proprietà di crescita di altri materiali, tra cui sistemi di nitruro di Ga. Le proprietà e il comportamento dei materiali in nanostruttura e i calcoli discreti di teoria funzionale sono serviti a sviluppare modelli accurati, a predire la cinetica di crescita e a sintetizzare i NW. I componenti di FUNPROB hanno sviluppato una piattaforma per la caratterizzazione in nanoscala di materiali, mediante una diversa microscopia e altre tecniche d'avanguardia. Tale piattaforma è stata utile nella prefabbricazione avanzata, nella caratterizzazione termica con microscopia a scansione termica, nella mappatura di proprietà nanomeccaniche e nella preparazione avanzata di campioni per la caratterizzazione dell'interfaccia. Tale retroazione attiva da crescita, caratterizzazione e modellizzazione di NW ha contribuito a ottimizzare il controllo di proprietà ottiche e strutturali. Attualmente, stanno lavorando sulla modellizzazione del trasporto di energia termica e dei fenomeni di interfaccia. Gli scienziati hanno fabbricato punte da SMP modificate con NW di carbonio e ne hanno dimostrato la maggiore risoluzione e precisione durante nanolitografia, nanochirurgia di eritrociti e manipolazione di particelle colloidali. Utilizzando un raggio ionico mirato, hanno applicato nanotubi di carbonio alle punte di sensori SPM e ne hanno dimostrato la superiore risoluzione termica e spaziale durante le misurazioni termiche e topografiche. Le attività del progetto hanno già condotto, nel primo periodo del progetto, alla pubblicazione di 31 documenti soggetti a valutazione paritaria e vari documenti per conferenze. I componenti di FUNPROB hanno tenuto oltre 20 conferenze a inviti e hanno partecipato a cinque simposi. Tra le future applicazioni vi sarà la rilevazione elettrica di patogeni (ad es. i virus) in settori come la diagnostica biomedica e il monitoraggio dell'ambiente.
