Descripción del proyecto
Obtención de imágenes ultrarrápidas avanzadas de nanomateriales fotoactivados
La miniaturización de la tecnología permite diseñar materiales funcionales fotoactivados a nanoescala profunda, en la que los modelos macroscópicos generales ya no pueden predecir con precisión el transporte de calor, carga o espín. Por ello, el diseño inteligente de nanosistemas funcionales ha constituido hasta la fecha una tarea ardua. El proyecto ULTRAIMAGE, financiado con fondos europeos, aborda este reto y presenta un nuevo método de microscopía que permite obtener imágenes de nanomateriales sostenibles activados por pulsos de luz, con una elevada resolución espaciotemporal. ULTRAIMAGE permitirá una mejor comprensión del comportamiento fundamental a nanoescala y el diseño racional de los dispositivos de nueva generación.
Objetivo
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.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
27100 Pavia
Italia