Descrizione della commessa "Nanomagnetismo (MD.P06.011)"

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  • Descrizione della commessa "Nanomagnetismo (MD.P06.011)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • miniaturizzazzione dei dispositivi per l'informazione (literal)
  • La commessa partecipa a due grandi iniziative Europee per lo sviluppo di sistemi ICT a basso consumo energetico Atom e molecular besed technology (literal)
Strumentazione
  • Sistema criomagnetico Quantum Design 0.3-400K; 0-7Tesla; criostato 3Heliox Oxford Instr. + magnete vettoriale 9+1+1 strumentazione elettronica per misure su nanostrutture e alle microonde (Network Vector Analyser, generatore di MW etc) liquefattore per elio liquido QD ATL160 NMR; MRI Sviluppo e caratterizzazione di nano-dispositivi magnetici per la spintronica e per la refrigerazione magnetica Metodo di studio prevede: progettazione, realizzazione , caratterizzazione, studio delle proprieta' statiche e dinamiche, modellizzazione della magnetizzazione di nano-oggetti. (literal)
  • litografie ottiche, FIB, EBL. sistema criomagnetico per misure fino a 0.3K e 7T. Camera UHV con tecniche multiple spettroscopiche. Scattering Brillouin. Tecniche magneto-ottiche di superfici, MOKE. Tecniche di litografia ottica, elettronica (EBL), e a fasci ionici (FIB). Magnetometrie e misure termodinamiche (calore specifico). NMR, muSR, MRI. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Dinamica coerente di spin e della magnetizzazione. Magnetismo Molecolare. Nanostrutture magnetiche. Procedure di deposizione e caratterizzazione di layers molecolari (bottom-up) e di fabbricazione di arrays di dots magnetici (top-down). Onde di spin. Magnetotrasporto e spintronica. Sensori magnetici. Modellizzazione di nanomagneti e computazione quantistica. (literal)
  • Magnetismo Molecolare. Proprietà fisiche misurate a basse temperature. Dinamica coerente di spin. computazione quantistica. fenomeni quantistici fondamentali: Entanglement e misura dello spin in sistemi molecolari. Modellizzazione di nanomagneti da principi primi e mediante hamiltoniane di spin. Procedure di deposizione e caratterizzazione di layers molecolari (bottom-up) e di fabbricazione di arrays di dots magnetici (top-down). Spettroscopie (XPS; XAS; XMCD) Microscopie a scansione di sonda (STM, AFM, Scanning Hall) spintronica molecolare. grafene e dispositivi ibridi a base di grafene. sviluppo di risonatori planari per QED e sistemi ibridi Risonanza magnetica Nucleare e Elettronica. Nanostrutture magnetiche. Scattering Brillouin (literal)
Competenze
  • Fabbricazione di nanostrutture su superfici e funzionalizzazioni di molecoleo superfici. Tecniche spettroscopiche per la caratterizzazione elettronica strutturale e magnetica di superficie. Competenze in criogenia e tecniche di misura in condizioni estreme. Metodi teorici DFT, di diagonalizazzione di hamiltoniane di spin e calcolo di onde di spin in strutture confinate. Simulazioni della dinamica di spin e di meccanismi di decoerenza. (literal)
  • Competenze in criogenia e tecniche di misura in condizioni estreme (alti campi magnetici basse temperature, alte pressioni) Negli ultimi cinque anni la commessa ha sviluppato competenze e ottenuto risultati significativi nello sviluppo di dispositivi a base di grafene. Fabbricazione di nanostrutture su superfici e funzionalizzazioni di molecole su superfici. Spettroscopie di superficie (XPS, XAS, XMCD) su graphene e molecole depositate su superfici funzionali Microscopie a scansione di sonda (STM, AFM, scanning Hall). Tecniche spettroscopiche e di rilassometria NMR e MRI per la caratterizzazione e utilizzo di nanoparticelle magnetiche Modelli per fenomeni quantistici su sistemi molecolari Risonanza magnetica nucleare e elettronica Metodi teorici DFT, di diagonalizazzione di hamiltoniane di spin e calcolo di onde di spin in strutture confinate. Simulazioni della dinamica di spin e di meccanismi di decoerenza. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • ICT: computazione quantistica e spintronica molecolare. harvesting e risparmio energetico. energia/aerospaziale: effetto magnetocalorico bio-medicale: imaging magnetico MRI, drug delivery con nanoparticelle magnetiche. (literal)
  • applicationi in tecnologie per informazione e comunicazione (spintronica e computazione quantistica) refrigerazione magnetica applicazioni nel campo biomedicale (literal)
Tecnologie
  • Metodi teorici DFT, di diagonalizazzione di hamiltoniane di spin e calcolo di onde di spin in strutture confinate. Simulazioni della dinamica di spin e di meccanismi di decoerenza. (literal)
  • Metodi teorici DFT, di diagonalizazzione di hamiltoniane di spin. Simulazioni della dinamica di spin e di meccanismi di decoerenza. Master equation per evoluzione temporale di spin in condizioni diverse Sviluppo di schemi per Computazione quantistica Modelli per fenomeni quantistici su sistemi molecolari (literal)
Obiettivi
  • Controllo della dinamica coerente e entanglement di spin in magneti molecolari per la codifica di qubits; deposizione controllata di magneti molecolari su superfici. sviluppo di microscopie a scansione di sonda Grafene: sviluppo di dispositivi ibridi a base di grafene con particolare riferimento a dispositivi per la spintronica molecolare e a memorie a base di grafene. Sviluppo di dispositivi a singola molecolare. Sviluppo di tecniche di indagine magneto- ottiche e alle microonde Scattering Brillouin. Studio e utilizzo dell'effetto magnetocalorico in magneti molecolari e nanoparticelle magnetiche. nanoparticelle magnetiche per applicazioni bio-medicali. sviluppo di tecniche di imaging magnetico per applicazioni medicali. Sviluppo di modelli e simulazioni numeriche per la dinamica della magnetizzazione e magneto-trasporto. (literal)
  • Controllo della dinamica coerente di spin in magneti molecolari per la codifica di qubits; deposizione controllata di magneti molecolari su superfici. Sviluppo di nanosonde e di tecniche di indagine magneto-ottichee di risposta alle radiofrequenze. Sviluppo di nanomagneti e layers inorganici per spintronica e GMR; rivelazione di onde di spin di alta frequenza. Sviluppo di modelli e simulazioni numeriche per la dinamica della magnetizzazione e magneto-trasporto. (literal)
Stato dell'arte
  • I filoni studiati sono nelle priorità EU per Horizon2020. Sono identificati come temi principali di ricerca negli ultimi anni: - il controllo dello spin/magnetizzazione in array di nanostrutture/molecole singole/interagenti, - lo sviluppo strategie per alte densità di informazione nei mezzi magnetici. - sviluppo di dispositivi spintronici per ICT a scala molecolare. - assembling di nanomagneti molecolari su superfici. - trasporto elettronico in nanostrutture di graphene - circuiti QCD accoppiati con spin (literal)
  • I filoni studiati a S3 sono centrali nelle priorità EU sia nel 6PQ (NMP e IST) sia per il 7PQ: sono identificati come obiettivi principali il controllo dello spin/magnetizzazione in array di nanostrutture/molecole singole/interagenti, e lo sviluppo strategie per alte densità di informazione nei mezzi magnetici. Centralita' anche nei programmi in Giappone e USA . Questa commessa prevede lo sviluppo di procedure, tecniche e dispositivi innovativi e di punta a livello internazionale. (literal)
Tecniche di indagine
  • Sviluppo e caratterizzazione di nano-dispositivi magnetici per la spintronica e per la refrigerazione magnetica. tecniche litografiche mirate allo sviluppo di dispositivi a base di grafene Metodo di studio prevede: progettazione, realizzazione , caratterizzazione, studio delle proprieta' statiche e dinamiche, modellizzazione della magnetizzazione di nano-oggetti. Spettroscopie di superficie (XPS, XAS, XMCD) Microscopie a scansione di sonda (STM, AFM, scanning Hall). Tecniche spettroscopiche e di rilassometria NMR e MRI per la caratterizzazione e utilizzo di nanoparticelle magnetiche circuiti QCD per risonanza con spin e sistemi magnetici alle microonde (literal)
  • Metodo di studio prevede: progettazione, realizzazione , caratterizzazione, studio delle proprieta' statiche e dinamiche, modellizzazione della magnetizzazione di nano-oggetti. (literal)
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