Konwergencja dzięki materiałom wielofunkcyjnym
Tlenki metali przejściowych (TMO) należą do powiększającej się rodziny materiałów wielofunkcyjnych. Zyskują one coraz powszechniejsze zainteresowanie ze względu na ich egzotyczne efekty, a zwłaszcza w dziedzinie elektryczności i magnetyzmu. Tę dużą rodzinę związków charakteryzują nietypowe cechy, które prowadzą do nowych stanów materii, wykazując bardzo silne reakcje na bardzo drobne zakłócenia. Właściwości te mają fascynujący potencjał w takich obszarach, jak nadprzewodnictwo i olbrzymia magnetorezystancja. Układanie TMO w stosy w wielowarstwowych heterostrukturach daje możliwość połączenia indywidualnych funkcjonalności i generowania nowych emergentnych właściwości całkiem różnych od tych, które cechują indywidualne bloki budulcowe. Kontrolowana inżynieria hybrydowych heterostruktur na bazie TMO i funkcjonalnych warstw organicznych na tym samym chipie w skali nano stała się czymś w rodzaju Świętego Graala w dziedzinie materiałoznawstwa. Technologia ta znalazłaby ważne zastosowanie w dziedzinie technologii informacyjno-komunikacyjnych i w sektorze energetycznym. Kontrola konstrukcji dla potrzeb funkcji wymaga skomplikowanego zrozumienia materiałów i ich właściwości, a także ich związku na wszystkim poziomach, co stanowi co najmniej wymagające wyzwanie. Finansowany przez UE projekt "Unlocking research potential for multifunctional advanced materials and nanoscale phenomena" (MAMA) podjął to wyzwanie, nie bacząc na jego złożoność. Na czele projektu stanął Instytut SPIN (specjalizujący się w nadprzewodnikach, tlenkach i innych innowacyjnych materiałach i narzędziach) będący częścią włoskiej Krajowej Rady Badań Naukowych (CNR). Dzięki wsparciu ze środków UE, CNR-SPIN z powodzeniem zwiększył swój potencjał badawczy poprzez zrekrutowanie i zatrzymanie wysoce wykwalifikowanego personelu, pozyskanie potężnego oprzyrządowania i wymianę wiedzy z europejskimi liderami w tej dziedzinie. CNR-SPIN udostępnił szerzej swoje bogactwa. Włochy to europejski region konwergencji, którego rozwój pozostaje w tyle w porównaniu ze średnią UE. Instytut CNR-SPIN wykorzystał programy docierające do szkół średnich, zidentyfikował potencjalnych partnerów przemysłowych i zorganizował działania networkingowe z udziałem małych i średnich przedsiębiorstw, przyczyniając się tym samym do podniesienia poziomu innowacyjności technologicznych w dziedzinie materiałów wielofunkcyjnych. Projekt MAMA natomiast zaowocował 70 publikacjami w czasopismach naukowych, dodatkowo umacniając silne fundamenty i trwały wpływ projektu. Ponieważ Instytut CNR-SPIN dokonuje postępów, korzystając z nowo pozyskanego personelu, sprzętu, specjalistycznej wiedzy i kontaktów, gospodarka Włoch i UE może oczekiwać dużych korzyści.
Słowa kluczowe
Materiały wielofunkcyjne, tlenki metali przejściowych, heterostruktury, chip w skali nano