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Nanostrutture molecolari, esperimento innovativo all’Università di Firenze Breaking news, Innovazione

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Firenze – Protagoniste di un esperimento innovativo, coordinato da Roberta Sessoli ed effettuato con tecnologie non convenzionali dal team di ricercatori dei Dipartimenti di Chimica e Fisica nell’Università di Firenze, con la collaborazione di Andrea Cornia dell’Università di Modena e Reggio Emilia, oltre ai colleghi dell’European Synchrotron Radiation Facility di Grenoble – ESFR, le nanostrutture molecolari sono uno dei campi di indagine più affascinanti e promettenti sviluppi della scienza attuale. Basti pensare che potrebbero in futuro costituire le memorie dei nano dispositivi, o gli elementi di base dei computer quantistici. Sì, ma a patto di comprenderne il funzionamento e che prestazioni hanno quando vengono depositate su superfici conduttive. L’esperimento, che è stato oggetto di un articolo pubblicato sulla rivista scientifica Nature Communications (“Mössbauer spectroscopy of a monolayer of single molecule magnets”, doi: 10.1038/s41467-018-02840-w), ha avuto il suo focus nelle molecole magnetiche e nel loro comportamento a contatto con una superficie conduttiva.

I ricercatori sono riusciti a individuare importanti modifiche alla struttura geometrica ed elettronica della molecola quando questa si auto-organizza su una superficie di oro formando un film bidimensionale.

“Le funzioni e le prestazioni di materiali e dispositivi, soprattutto quelli che si basano su nanostrutture, dipendono fortemente dalle caratteristiche delle interfacce di contatto fra i vari materiali che costituiscono le nanoarchitetture funzionali – spiega Roberta Sessoli, ordinario di Chimica generale ed inorganica dell’Università di Firenze – un esempio sono le molecole magnetiche su superfici conduttive, su cui si concentra l’interesse per le applicazioni nella spintronica molecolare e nelle tecnologie quantistiche dell’informazione”.

I ricercatori hanno impiegato per la prima volta la spettroscopia Mössbauer ad alta sensibilità basata sull’utilizzo di raggi gamma prodotti con il sincrotrone ESFR per studiare il comportamento di una molecola quando viene depositata su una superficie di oro.

“Alcuni studi teorici avevano predetto questi effetti – spiega ancora la ricercatrice – ma nessuna delle tecniche usate fino ad adesso era riuscita a rilevare queste variazioni, rese invece visibili grazie a questa nuova metodologia di indagine, dalle prestazioni uniche al mondo, applicata per la prima volta a nanostrutture molecolari di questo tipo”.

“Le potenzialità di sviluppo di questo approccio – commenta Sessoli – sono enormi e permetteranno presto di studiare nuovi materiali ibridi contenenti nuclei Mössbauer attivi, primo fra tutti il ferro, e comprendere altri fenomeni che avvengono su scala nanometrica tra materiali diversi”.

 

 

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