Origini - Direttori di CNR- ISM
Nascita di CNR-ISM - Giancarlo Chiarotti
L’Istituto di Struttura della Materia è fondato, con sede in Frascati, dal Prof. Gianfranco Chiarotti, che lo dirige fino al 1988.
Il Prof. Chiarotti fu uno dei padri della fisica dello stato solido in Italia, per la quale rappresentò un punto di riferimento a livello internazionale.
Sotto la sua guida CNR-ISM svolse un’attività di ricerca fondamentale nell’ambito della fisica dello stato solido.
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Giancarlo CHIAROTTIFisico, (1928-2017).
Assistant Professor (1955-57) presso l'università dell'Illinois (USA), dove sono presenti alcuni dei principali scienziati che hanno fondato la fisica dei solidi: Bardeen, Schrieffer, Cooper, Maurer, Frederick Seitz. Professore di Fisica superiore prima all'università di Messina dal 1962 al 65, poi di Fisica dei solidi e di Fisica generale all'università di Roma ''La Sapienza''. All’inizio degli anni '60 si costituisce, sotto l’egida di INFN e CNR, la tavola rotonda dei Gruppi Italiani di Struttura della Materia (GISM) di cui a breve Chiarotti neassumerà la presidenza. Nel 1965 il CNR riconosce il GISM e istituisce il Gruppo Nazionale di Struttura della Materia (GNSM), che diviene organo di ricerca nel 1969. Verso la fine degli anni '60 parte il nuovo progetto che prevede l’utilizzazione della luce di sincrotrone per l’analisi e la caratterizzazione dei solidi. Dal 1981 è professore di Fisica generale all'università ''Tor Vergata'' di Roma. Intanto i legami con il CNR si intensificano fino alla fondazione dell’Istituto di Struttura della Materia (ISM) con sede a Frascati di cui è direttore dal 1982 al 1988. Sotto il suo impulso in ISM si realizza uno dei progetti di punta: la costruzione di uno dei primi microscopi a scansione ad effetto tunnel (STM); ulteriormente promuove l’utilizzo della luce di sincrotrone, attraverso la progettazione e realizzazione da parte dell’Istituto di beam line ad ELETTRA per lo studio delle proprietà elettroniche dei solidi e lo sviluppo di altre tecniche diagnostiche avanzate. Nel 1977 gli è conferito il Premio Nazionale per la Fisica dell'Accademia Nazionale dei Lincei, di cui diviene membro adoperandosi nella promozione e nel potenziamento della Fisica con l’obiettivo di una sua integrazione con tutte le altre componenti della cultura, anche le più distanti. |
Nuova Sede
L’Istituto viene trasferito presso la nuova Area di Ricerca di Tor Vergata.
Paolo Perfetti
Dal 1989 al 2008 l’Istituto è diretto dal Dott. Paolo Perfetti.
Durante il suo mandato si sviluppano ulteriormente beam line ad Elettra e, in Istituto, tecniche diagnostiche avanzate per lo studio delle proprietà strutturali ed elettroniche dei materiali.
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Paolo PERFETTIPaolo Perfetti è stato Direttore dell’Istituto di Struttura della materia dal 1988 al 2008. Laureato a Roma nel campo della Fisica dei Solidi, è stato uno dei principali promotori della Luce di Sincrotrone in Italia, dapprima presso l’anello di accumulazione ADONE di Frascati, poi presso i laboratori Elettra di Trieste ed il laboratorio europeo ESRF di Grenoble. Ha avuto incarichi prestigiosi presso numerose istituzioni scientifiche nazionali ed internazionali e svolto attività accademica e di ricerca sia in Italia che all’estero. Ha partecipato a comitati di numerose conferenze internazionali svolgendo un’intensa attività editoriale. La sua esperienza scientifica si è incentrata nella Fisica delle superfici, in particolare nella spettroscopia di fotoemissione diretta e inversa, LEED, analisi AUGER, interazione radiazione di sincrotrone-materia con più di 250 lavori su riviste internazionali. E’ stato uno dei pionieri in Italia nel campo delle eterogiunzioni e dei diodi rivelatori e fotoemettitori di radiazione, ed il primo a misurare con la radiazione di sincrotrone i parametri di interfaccia nelle eterogiunzioni, ed a modularne i valori con sottili strati di materiali diversi all’interfaccia. Nel campo della microscopia a scansione a sonda locale ha favorito la realizzazione di un laboratorio con microscopi STM, AFM, SNOM, e la costruzione di numerosii strumenti per ricerche su materiali inorganici di interesse per la microelettronica o la sensoristica e materiali biologici. Negli ultimi anni della direzione è stato estensore del caso scientifico del progetto SPARX (Sorgente Pulsata Autoamplificata di Radiazione X) per la realizzazione di un laser ad elettroni liberi. L’ISM nel periodo 1988-2008 ha attraversato diverse fasi con prospettive che si sono arricchite nel tempo. La prima è quella delle grandi infrastrutture, incentrate intorno alla Luce di Sincrotrone (LdS) ed i Neutroni. E’ grande merito dell’ISM e dei sui ricercatori aver iniziato per primi in Italia l’utilizzo della LdS su larga scala per lo studio della materia con diverse tecniche, come la spettroscopia ottica, la spettroscopia di fotoemissione, e la diffrazione X. L’anello di accumulazione “ADONE” di Frascati, dapprima completamente dedicato ad esperimenti di particelle elementari, fu modificato con la creazione di cinque linee di LdS su cui si è formata una generazione di scienziati che hanno poi implementato tale attività in Italia e nel mondo. Nello stesso tempo fu iniziata una valida attività nel campo della Spettrometria Neutronica, e fu realizzato lo Spettrometro “PRISMA” presso i laboratori ISIS in Inghilterra.
L’esperienza maturata a Frascati ha visto l’ISM in prima fila nella progettazione e realizzazione del laboratorio di LdS “ELETTRA” di Trieste (1993). Sono state costruite numerose linee di luce, attualmente funzionanti, che hanno permesso di ottenere importanti risultati scientifici nei campi della fisica delle superfici e interfacce, dei materiali ibridi, dei materiali magnetici nanostrutturali, dei materiali a bassa dimensionalità e delle eterostrutture di interesse per l’elettronica. Tale attività doveva essere sostenuta da un’intensa ricerca interna e gli studi di fotoemissione angolare, fotoemissione interna, spettroscopia ottica, crescita di films sottili, difffrattometria e riflettometria a raggi X in dispersione di energia, sono diventati i temi scientifici caratterizzanti l’ISM. Una fase di sviluppo altrettanto importante ha visto l’ISM protagonista nel campo della microscopia a sonda locale, e nei propri laboratori sono stati costruiti i primi microscopi italiani ad effetto tunnel (STM), a forza atomica (AFM) ed a campo vicino (SNOM). Numerosi sono i lavori pubblicati su studi di superficie, materiali innovativi e sistemi biologici. L’ISM ha poi affrontato una fase di crescita nel 2003 con l’accorpamento dell’Istituto ICMAT. Questa fu una scelta interdisciplinare che aveva l’obiettivo di coniugare le capacità di sintesi di nuovi materiali, proprie della chimica, con le capacità diagnostiche della Fisica. Tale allargamento disciplinare ha arricchito l’ISM di una valida linea di ricerca teorica per il modelling di superfici, difetti e sistemi ibridi. Lo spirito dell’ISM, realizzatore di Grandi Infrastrutture, è culminato con il Progetto SPARX (Sorgente Pulsata Autoamplificata di Radiazione X). Tale progetto ambizioso, proposto per la realizzazione di un laser ad elettroni liberi, fu iniziato nel 2002 in collaborazione con INFN, ENEA, Università di Torvergata e Regione Lazio, e si proponeva di realizzare un grande laboratorio nell’area di Torvergata, incentrato soprattutto sull’analisi di fenomeni ultraveloci (femtofisica e femtochimica). Purtroppo il progetto non si realizzò per il venir meno di uno dei partner, ma gli studi preliminari sono poi stati basilari per lo sviluppo del laser ad elettroni liberi di ELETTRA a Trieste. |
Dino Fiorani
Dal 2008 al 2013 l’Istituto è diretto dal Dott. Dino Fiorani.
Durante il suo mandato si sviluppa ulteriormente il processo di integrazione tra le due componenti dell’Istituto e il carattere interdisciplinare della ricerca tra fisica, chimica e scienza dei materiali.
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Dino FIORANIDino Fiorani è Ricercatore Emerito del CNR. Si è laureato in Chimica a Roma e ha conseguito il dottorato in fisica a Grenoble. Egli è stato Direttore dell’ISM (2008-2013) e Presidente dell’Area di Ricerca di Roma II (2012/2013). La sua attività scientifica è nell’area del magnetismo, in particolare magnetismo di nanoparticelle. E’ stato insignito del Dottorato Honoris Causa dall'Università di Uppsala (2020) per l’avanzamento delle conoscenze sulle proprietà magnetiche di nanoparticelle. E’ chair dello Steering Committee della “International conference on fine particles magnetism”, da lui fondata nel 1991. Ha pubblicato 273 lavori (h = 42). Dal 2008 al 2013 l’Istituto è stato diretto dal Dr. Dino Fiorani. Durante il suo mandato si sviluppò ulteriormente il processo di integrazione tra le due componenti dell’Istituto e il carattere interdisciplinare della ricerca tra fisica, chimica e scienza dei materiali e l’interesse si spostò progressivamente verso lo studio delle proprietà strutturali ed elettroniche di materiali funzionali e loro applicazioni. Inoltre l’Istituto promosse l’interazione dell’Area di Ricerca di Tor Vergata con il territorio (a partire dall’organizzazione di un incontro con le imprese, con visite ai laboratori), svolse un ruolo importante nella definizione dell’accordo CNR-Regione Lazio e coordinò un team di Unità CNR, coinvolgendo Istituti dei Dipartimenti della Fisica e della Chimica, nella KIC (Knowledge Innovation Community) “Raw Materials” della EIT (European Institute of Innovation&Technology).
Nel 2012 una parte dell’Istituto di Metodologie Inorganiche e Plasmi, con sedi presso l’Area della Ricerca di Montelibretti e a Potenza, entrò a far parte dell’ISM. Questa fusione ha rafforzato la presenza ad Elettra dell’ISM, ampliando il numero di beam line e la tipologia di esperimenti, ed ha apportato nuove competenze, teoriche e sperimentali, in particolare nella caratterizzazione e controllo in processi fondamentali chimico-fisici in sistemi isolati, in plasmi e interfacce gas-superficie, e ha introdotto una componente ingegneristica e sviluppo di dispositivi. |
Lorenzo Avaldi
Dal 2014 al 2019 l’Istituto è diretto dal Dott. Lorenzo Avaldi.
Durante il suo mandato l’interesse dell’Istituto si estende verso settori applicativi, quali energia, salute, agroalimentare, aerospaziale, ambiente, beni culturali, sensoristica e dispositivistica fotonica, elettronica e magnetica, e la realizzazione di prototipi di dispositivi.
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Lorenzo AVALDILorenzo Avaldi, dirigente di ricerca del CNR, è stato direttore del CNR-IMIP e del CNR-ISM dal 2008 al 2019. Dirige il gruppo Molecular Dynamics and Applications ed è stato il responsabile del progetto della beamline di fotoemissione in fase gas a Elettra. Autore di circa 250 articoli, 30 contributi a libri e atti di convegni e circa 110 interventi e seminari su invito (h-index: 36 [Scopus]). L’inizio del mandato è stato caratterizzato dalla necessità di concretizzare il Provvedimento 143 (20/12/2013) del CNR che stabiliva l’aggregazione delle sedi di Roma e Potenza dell’IMIP con l’ ISM. Necessità che si è poi ripresentata nel 2017 con l’aggregazione delle due sedi di ISC.
Per consolidare le aggregazioni si è intervenuti a livello scientifico con la definizione di attività di ricerca dell’Istituto, che rappresentassero in modo sintetico le molteplici linee di ricerca esistenti, e a livello gestionale attraverso la razionalizzazione delle procedure amministrative e gestionali nelle quattro sedi dell’Istituto. Un confronto attraverso dei tavoli tematici ha definito come attività di ricerca dell ‘ISM: Sistemi a bassa densità e bassa dimensionalità; Modellizzazione, Sintesi e caratterizzazione di materiali funzionali con proprietà magnetiche, elettriche e ottiche ; Processi biologici, materiali e tecnologie diagnostiche per le scienze della vita; Processi ultraveloci nei materiali e Sensori, dispositivi e strumentazione innovativa. Queste linee di attività mostrano chiaramente come l’Istituto sviluppi ricerca di eccellenza in un ambito interdisciplinare tra fisica, chimica e scienza dei materiali. Con un’ accentuata connotazione e elevate competenze sia sperimentali che teoriche nella scienza di base l’Istituto ha trovato difficoltà nella partecipazione a progetti sia Europei che nazionali con forte orientamento applicativo. Nonostante questo il periodo 2014-2019 è stato caratterizzato da svariati successi sia nell’ambito dei progetti FET di H2020 che in quelli MISE in settori quali materiali e dispositivi per la conversione e immagazzinamento di energia ad alta temperatura, applicazioni di nanoparticelle magnetiche in dispositivi termoelettrici e l’economia circolare per il riutilizzo e valorizzazione di materiali polimerici. In questo periodo l’Istituto ha consolidato la sua partecipazione alle grandi infrastrutture di ricerca per l’utilizzo di radiazione di sincrotrone affiancando alle beamline gestite ad Elettra un laboratorio per spettroscopie ultraveloci che, oltre a sviluppare di per se ricerca di avanguardia, costituisce anche il laboratorio di supporto all’utenza nazionale per la preparazione di esperimenti presso le sorgenti FEL in Italia e in Europa. L’ISM ha anche partecipato attivamente alla definizione delle nuove beamline che saranno attive su Elettra 2.0, nonché alla definizione dell’infrastruttura regionale MicroNanoFab presso l’Area di Ricerca di Tor Vergata . Questo periodo è stato caratterizzato anche dalla criticità generata dal numero piuttosto elevato di personale in servizio con contratto a TD. Nell’annunciata imminenza della promulgazione di una legge sulla stabilizzazione (GU130, 7/6/2017) e poi della sua applicazione (2018/2019) , i gruppi di ricerca e l’istituto stesso hanno dovuto realizzare un forte sforzo economico per garantire ai colleghi la possibilità di beneficiare di questa opportunità. Dal punto di vista personale in questi anni ho potuto sperimentare che la ricchezza dell’ISM è riposta principalmente nelle persone che vi lavorano, con le loro competenze, il loro saper fare e l’entusiasmo con cui affrontano le difficoltà quotidiane del lavoro di ricerca nel nostro paese. A questa ricchezza spero di aver contribuito con il mio impegno quotidiano. |
Aldo Di Carlo
A partire da Settembre 2019 a l’Istituto è diretto dal Prof. Aldo di Carlo. Attualmente al suo secondo mandato.
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