Aprire le porte alle strutture con campi magnetici all’avanguardia
Gli elevati campi magnetici possono essere usati per analizzare le proprietà magnetiche ed elettroniche di un materiale, rendendole estremamente importanti in tutte le aree della fisica, della chimica e della biologia. Mentre molte analisi richiedono tecnologie magnetiche comunemente disponibili come l’imaging a risonanza magnetica, altre si basano su campi disponibili solo presso un numero limitato di strutture a campo magnetico elevato in tutto il mondo, dove il potenziale per la scoperta è il più grande. Il progetto EUROMAGNET II ha incoraggiato e coordinato l’accesso transnazionale a tutte le grandi infrastrutture europee per elevati campi magnetici. È stato creato un comitato di procedura e selezione della richiesta di accesso per questo utilizzo coordinato, che causerà un uso ottimale della capacità e una maggiore soddisfazione degli utenti. Durante la durata del progetto, è stato effettuato più dell’86 % dell’accesso per gli utenti europei rispetto a quanto anticipato originariamente. Per espandere ulteriormente la comunità di utenti a campo elevato, sono stati organizzati cinque incontri per utenti, tre laboratori e tre scuole estive. La divulgazione ha inoltre incluso la pubblicazione di una rivista trimestrale sui nuovi sviluppi presso le strutture di EUROMAGNET II per tutti i potenziali utenti di campo magnetico elevato in Europa. EUROMAGNET II ha effettuato tre attività di ricerca congiunte per migliorare le strutture. Esse hanno migliorato le prestazioni delle installazioni tecniche, determinato le proprietà delle nanostrutture individuali e aumentato la sensibilità della risonanza magnetica nucleare (NMR). Sono stati ottenuti importanti miglioramenti nel campo del rumore e della deriva, ed è stato effettuato uno studio dettagliato dello scambio di calore in magneti a corrente continua (CC). I ricercatori hanno inoltre progettato magneti pulsati ad accesso radiale da usare per lo scattering a raggi X, a neutroni e laser, oltre a magneti ad omogeneità migliorata per NMR a campo pulsato. Sono state testate e rese disponibili agli utenti esterni le impostazioni per effettuare le misurazioni di trasporto su singoli nano-oggetti in campi magnetici pulsati, e la luminescenza dei singoli nano-oggetti e dell’imaging Kerr nei campi CC. L’importanza delle nanostrutture sta aumentando rapidamente e gli esempi chiave sono rappresentati dai campi dei punti quantici del semiconduttore e dei nanotubi. Il miglioramento della sensibilità NMR compensa l’elevato costo dei campi magnetici CC e i cicli di lavoro limitati dei campi magnetici pulsati. EUROMAGNET II ha immaginato numerosi metodi per migliorare la sensibilità NMR e il rendimento, compreso l’utilizzo di preamplificatori criogenici a basso rumore e la polarizzazione dinamica nucleare. È stato effettuato il primo esperimento NMR del campo pulsato su un campione realistico, un superconduttore ad alta temperatura. La strutturazione e il rafforzamento della ricerca europea in campi magnetici elevati, EUROMAGNET II, si aspetta di contribuire allo sviluppo a lungo termine dell’economia UE basata sulla conoscenza.
Parole chiave
Campo magnetico elevato, accesso transnazionale, grandi infrastrutture, nanostrutture, sensibilità NMR
