Projektbeschreibung
Eine fortschrittliche, ultraschnelle Methode zur Bildgebung von lichtaktivierten Nanomaterialien
Bei der Miniaturisierung der Technologie werden lichtaktivierte Funktionsmaterialien im tiefen Nanobereich entwickelt, in dem makroskopische Bulk-Modelle nicht mehr in der Lage sind, den Wärme-, Ladungs- oder Spintransport genau vorherzusagen. Aus diesem Grund gestaltet sich das intelligente Design funktioneller Nanosysteme bisher komplex. Das EU-finanzierte Projekt ULTRAIMAGE stellt dieser Herausforderung nun eine neue mikroskopische Methode entgegen, die nachhaltige, durch Lichtimpulse aktivierte Nanomaterialien mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung darstellen kann. ULTRAIMAGE wird das Verständnis vom grundlegenden Verhalten auf der Nanoebene verbessern und ein rationales Design von Geräten der nächsten Generation ermöglichen.
Ziel
Imaging charge, spin, and energy flow in functional materials when hit by a light pulse, is a current grand challenge in nanotechnology relevant to a host of systems including photovoltaics, optoelectronic and spin devices. The design of such materials relies critically on the availability of accurate characterisation tools of how light-induced function and performance are related to nano-to-mesoscale electronic and lattice structural properties.
To address this challenge, ULTRAIMAGE will introduce ground-breaking capabilities in microscopy of nanomaterials, providing access to their far-from-equilibrium states, with resolution on nanometer-to-Ångstrom length and femtosecond time scales. Key to this advance is the combination of extreme ultraviolet (EUV) to soft X-ray tabletop coherent light sources with a technique for coherent diffractive imaging called ptychography, in which multiple diffraction patterns from overlapping fields of view are processed by iterative algorithms to recover amplitude and phase images of sample and beam, separately.
Nanoscale movies of the sample’s impulsive response, irradiated by ultrafast laser pulses, will be obtained with extremely high fidelity and in a non-destructive approach, with sub-20nm transverse resolution, 0.5Å axial precision, and ≈10fs temporal resolution. Each movie frame will be characterized by amplitude and phase images of the sample, with exquisite quantitative contrast to material composition, and to its topography.
ULTRAIMAGE will introduce a world-class tabletop facility for ultrafast ptychography with coherent short-wavelength EUV light, which will enable the understanding with unprecedented detail of fundamental nanoscale behaviour, vital to a better design of energy-efficient next generation devices.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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27100 Pavia
Italien