Microscopia ultraveloce con raggi X ed elettroni

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LUXEM

La microscopia è alla base dell'innovazione in ogni ramo della scienza e della tecnologia, comprese le scienze dei materiali, biologiche, nanotecnologiche ed energetiche, nonché la nanoelettronica, data storage e la medicina. Presso LUXEM, sviluppiamo e utilizziamo metodologie ad alto contenuto tecnologico per la microscopia ultraveloce in-situ ed in-operando, caratterizzata da risoluzione temporale nel femtosecondo (10-15 s) e spaziale tra pochi Ångstrom a decine di nanometri [https://luxem.unipv.it/facilities/]. Sfruttiamo queste tecnologie innovative per studiare le relazioni proprietà-struttura in nanomateriali composti da nanoparticelle ibride, visualizzando processi di trasporto che hanno luogo alle interfacce in tempo reale. Facciamo ciò attraverso nuove tecniche sperimentali di diffrazione e imaging che integrano sorgenti impulsate di elettroni e di raggi X su scala di laboratorio (High-Harmonic Generation) e facility quali sincrotroni laser ad elettroni liberi [https://luxem.unipv.it/publications/].

Gli obiettivi della nostra ricerca:

  • Comprendere il ruolo di eterogeneità, interfacce, disordine in assemblies nanostrutturate 2- e 3-D ed in condizioni oltre l'equilibrio.
  • Controllare con impulsi di luce ultracorti la risposta funzionale di architetture gerarchiche in funzione di dimensioni, composizione chimica, eterogeneità, disordine.
  • Esplorare le relazioni struttura-proprietà, mentre la risposta funzionale del nanomateriale ha luogo, su nano- e meso-scale di lunghezza, e nel dominio di tempo ultraveloce.
  • Correlare le proprietà micro (struttura/dimensioni/composizione chimica) e macroscopiche (ottiche, meccaniche).
  • Prototipare nuovi metodi sperimentali per imaging multiscala, che possono essere resi disponibili al pubblico.

LUXEM è un gruppo giovane e vivace, con collaborazioni consolidate con partner di ricerca internazionali accademici e industriali in Svizzera, Germania e U.S.A., dove sono possibili anche stage e/o visite di ricerca. La ricerca presso LUXEM è supportata da finanziamenti del Consiglio Europeo della Ricerca, del Ministero dell'Università e della Ricerca italiano, della Fondazione Cariplo, e di Regione Lombardia [https://luxem.unipv.it/research/].

Responsabile: Giulia Fulvia Mancini
Membri del gruppo: Charles S. Bevis, Kavan Ahmadi, Carmelo Grova, Simone Restelli, Giulia Lallo
Collaboratori esterni: Daniel E. Adams (Colorado School of Mines, USA); Fabrizio Carbone (EPFL, CH); Laura Cattaneo (Max Planck Institute for Nuclear Physics, Heidelberg, D); FERMI FELs- Elettra Sincrotrone Trieste (I)