Il laboratorio EFSL (Eurofel Support Laboratory) è dotato di un sistema laser a femtosecondo e di tecniche spettroscopiche avanzate che consentono al gruppo di ricerca di indagare le dinamiche ultraveloci in molti materiali. Queste tecniche sono parti-colarmente interessanti per lo studio della dinamica delle perovskiti e dei polimeri che costituiscono la base delle recenti tecnologie emergenti nel campo delle celle solari organiche e degli O-LED. Misurando il trasferimento di carica ultraveloce e la sua propagazione nei primi picosecondi dopo l'eccitazione è possibile comprendere i meccanismi che regolano l'efficienza di questi dispositivi e fornire importanti informazioni per la progettazione di nuovi e più efficienti materiali.

Staff: D. Catone, P. O’Keeffe, A. Paladini, F. Toschi, S. Turchini 
 

Il gruppo di ricerca del laboratorio EFSL (Eurofel Support Laboratory) sta effettuando studi su strutture plasmoniche (nanopar-ticelle) combinate con strutture eccitoniche quali nanofili e aggregati organici. La ricerca in questo campo può portare alla scoperta di materiali avanzati con proprietà ottiche uniche grazie al forte accoppiamento tra le strutture plasmoniche ed eccitoniche (plexiton). L'attività di ricerca di EFSL è anche coinvolta nel campo delle nanostrutture magneto-plasmoniche. Questi materiali sono in grado di potenziare gli effetti magneto-ottici, che forniscono ulteriori gradi di libertà nel controllo della luce su scala nanometrica, permettendo di progettare nuovi sensori ultra-sensibili.

Staff: D. Catone, S. Colonna, P. O’Keeffe, A. Paladini, F. Toschi, S. Turchini 

Le nanoparticelle magnetiche (MNP) stanno ricevendo molto interesse per diverse applicazioni quali i nuovi magneti permanenti a ridotto contenuto di terre rare, il termo-elettrico avanzato e, dopo opportune funzio-nalizzazioni, la biomedicina (per Imaging, ipertermia magnetica e biosensori). Presso l’ISM esistono consolidate competenze nella sintesi chimica di MNP a struttura complessa (vedi H2020 Progetto FET Proactive MAGENTA 2017- 2021) quali le NP di ossidi e leghe ad alta anisotropia, le NP core/shell con bifasi magnetiche (ferro-, ferri- e  anti-ferromagnetiche) o MNP cave. Tali sistemi mostrano proprietà magnetiche controllate e riproducibili in quanto, mediante opportune strategie di sintesi, si esercita un rigoroso controllo sulla composizione chimica, sulla struttura, sulla dimensione, sulla distri-buzione di dimensioni e sulla forma, ovvero sui principali fattori strutturali e/o micro-strutturali che determinano il compor-tamento magnetico (anisotropia magnetica, saturazione e coercitività) utile per le suddette applicazioni. 

Staff: Elisabetta Agostinelli, Aldo Capobianchi, Sara Laureti, Davide Peddis, Alberto Maria Testa, Gaspare Varvaro

I magneti permanenti hanno acquistato sempre più importanza in differenti campi tecnologici come i motori elettrici sia per locomozione che per altri usi. Spinti dai cambiamenti climatici governi stanno incentivando la produzione di auto elettriche o ad idrogeno. In entrambi i casi si ha bisogno di magneti permanenti costituiti da leghe metalliche magnetiche con alto prodotto di energia (BHmax) per costruire motori leggeri e sostituire i magneti a base di terre rare (RE) come quelli di NdFeB o di SmCo. Nel nostro laboratorio è stato sviluppato un metodo per la sintesi di leghe chimicamente ordinate L10 (fig in basso) che sviluppano una alta anisotropia magnetica ed un alto BHmax. Abbiamo già provato il funzionamento di questo metodo per la sintesi di leghe come FePt, CoPt, NiPt, ecc. Lo scopo della ricerca è ora lo studio di leghe a basso costo (FeNi, FeCo, ecc) per ottenere magneti permanenti sempre più performanti, leggeri e senza RE.
I nanocompositi hanno la capacità di unire materiali diversi per sfruttarne le diverse proprietà in modo sinergico. Il nostro laboratorio ha una consolidata esperienza in sintesi di nanocompositi (NCs) a base di nanoparticelle magnetiche legate a Nanotubi di Carbonio (CNTs) o a Grafene. Questi materiali si rivelano utili in diversi campi come la catalisi chimica, la depurazione delle acque, ecc. Le nuove nanoarchitetture sviluppate in ISM sono a tre componenti come Ru/CNTs@FePt, in questo nanocomposito il Ru è il catalizzatore, i CNTs si utilizzano come superficie disperdente e le  FePt NPs all’interno forniscono le proprietà magnetiche ( fig. a destra). 

Staff: Elisabetta Agostinelli, Aldo Capobianchi, Sara Laureti, Alberto Maria Testa, Gaspare Varvaro (nM2-Lab  group)