Description du projet
Imagerie ultrarapide avancée des nanomatériaux activés par la lumière
Avec la miniaturisation des technologies, les matériaux fonctionnels activés par la lumière sont conçus à l’échelle nanométrique profonde, où les modèles macroscopiques globaux ne peuvent plus prédire avec précision le transport de chaleur, de charge ou de spin. Par conséquent, la conception intelligente de nanosystèmes fonctionnels a jusqu’à présent représenté une tâche complexe. Le projet ULTRAIMAGE, financé par l’UE, s’attaque à ce défi en introduisant une nouvelle méthode de microscopie capable d’imager des nanomatériaux durables activés par des impulsions lumineuses, avec une haute résolution spatiale et temporelle. ULTRAIMAGE permettra une meilleure compréhension du comportement fondamental à l’échelle nanométrique et la conception rationnelle de dispositifs de nouvelle génération.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-STG
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ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
27100 Pavia
Italie