I ricercatori polacchi guidano un rivoluzionario progetto dell'UE nel settore delle nanotecnologie
Per dare impulso allo sviluppo a lungo termine delle nanoscienze e delle nanotecnologie in Europa, la Commissione europea sta finanziando con 2,2 milioni di euro un progetto unico del Sesto programma quadro (6PQ) che combina esperienze in vari settori: sincrotroni, diffusione, magnetismo, fononi e scienza delle superfici. Il progetto DYNASYNC (acronimo di 'Dynamics in nano-scale materials studied with synchrotron radiation') intende aumentare le attuali conoscenze di dinamica delle nanostrutture e sviluppare nuovi metodi di preparazione, modellizzazione e caratterizzazione che permettano di migliorare le prestazioni dei futuri dispositivi a nanoscala. Il consorzio è nuovo anche perché ha voluto affidare il coordinamento a scienziati dei nuovi Stati membri, ha spiegato al Notiziario CORDIS il coordinatore polacco Jozef Korecki, professore di fisica e scienza computazionale applicata, e membro dell'accademia polacca delle Scienze. Il consorzio, che riunisce l'esperienza disponibile in sette paesi europei (incluse Polonia e Ungheria), ha passato i primi nove mesi a mettere a punto le infrastrutture e la metodologia sperimentale necessarie per studiare a fondo la dinamica delle nanostrutture. Conoscere le proprietà dinamiche della materia condensata è infatti indispensabile per la funzionalità dei futuri dispositivi a nanoscala. Come spiega Korecki, un oggetto estremamente piccolo è più sensibile delle materie prime all'eccitazione. È quindi essenziale studiarne la dinamica in modo appropriato e con una metodologia specifica. 'Nel caso delle nanostrutture il processo è infatti velocissimo: parliamo di nanosecondi, con scale temporali estremamente ridotte. Ecco perché usiamo un metodo legato alle radiazioni di sincrotrone, simili alle radiazioni a raggi X. Poiché la struttura temporale non è continua ma a impulsi, la NRS (diffusione nucleare risonante) delle radiazioni di sincrotrone è particolarmente adatta a mostrare struttura e dinamica di pellicole sottili, cluster, nanoparticelle e interfacce', ha spiegato Korecki al Notiziario CORDIS. 'Con questo metodo particolare otteniamo maggiori sensibilità e risoluzione energetica', ha continuato il professore. La fase iniziale del progetto è stata dedicata alla messa a punto di un UHV (sistema a vuoto spinto) presso l'European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble, uno dei partner del progetto. 'Il sistema è stato ora installato nel fascio ID18 e abbiamo così potuto studiare la dinamica usando la NRS delle radiazioni di sincrotrone 'in situ'; possiamo, in altre parole, analizzare i campioni senza rimuoverli dal sito originale', ha spiegato Korecki. 'E la cosa è molto importante, perché i campioni sono estremamente sensibili all'atmosfera e debbono essere studiati in uno speciale ambiente di prova, cioè nell'ultravuoto (UHV)'. 'Ora che abbiamo a disposizione il nuovo sistema', ha aggiunto il professore, 'dobbiamo apportare un sacco di miglioramenti ai nostri laboratori, in modo da renderli compatibili. Dopodiché potremo suddividere i campioni tra i vari laboratori, che potranno studiarli e misurarli'. La fase successiva del progetto sarà dedicata a quattro pacchetti di lavori che corrispondono a tre classi fenomenologiche (dinamica di magnetizzazione, diffusione, fononi). Il progetto studierà i differenti aspetti dinamici di nanostrutture tipo attentamente selezionate, in modo da capire la dipendenza dalla taglia e l'interazione tra i vari meccanismi di eccitazione. Il quarto pacchetto di lavori si occuperà delle strumentazioni e dei software che saranno alla base dei futuri esperimenti. 'Siamo appena agl'inizi del progetto ma abbiamo già stabilito che questo nuovo metodo sperimentale, unico al mondo, può affrontare un'ampia gamma di fenomeni dinamici', afferma con entusiasmo Korecki. 'La combinazione di esperimenti NRS e metodi di calcolo avanzati ha portato a visioni senza precedenti su modifica di eccitazioni collettive, ruolo della cinetica dei cambiamenti strutturali durante il trattamento dei materiali, proprietà dinamiche delle nanostrutture magnetiche', ha aggiunto il professore. Secondo Korecki, aumentando il peso delle radiazioni di sincrotrone nelle nanoscienze, il progetto sta creando un precedente scientifico per nuove infrastrutture di ricerca e sta spianando la strada per nuove fonti di radiazioni di sincrotrone. 'La ricerca fondamentale porta sempre a nuove sfide', ha concluso il professore.
Paesi
Ungheria, Polonia