Dipartimento di Fisica

Francesco Mauri del dipartimento di Fisica è nel team del progetto MORE-TEM (MOmentum and position REsolved mapping Transmission Electron energy loss Microscope) finanziato dall’European Research Council con un budget di 14 Milioni di euro, di cui 2 per il nodo di Sapienza. L’ERC Synergy Grant è un riconoscimento prestigioso che premia i progetti scientifici di eccellenza ed è destinato a gruppi costituiti da un minimo di due e da un massimo di quattro ricercatori principali. Il progetto MORE-TEM ha l’obiettivo di sviluppare, costruire e applicare allo studio dei materiali un innovativo nano-spettrometro elettronico che combina la microscopia su scala atomica alla spettroscopia per diffusione di elettroni risolta in angolo.  Il progetto riunisce competenze complementari di ricercatori e aziende leader a livello mondiale. Oltre a Francesco Mauri (teorico della fisica dello stato solido e esperto nella modellizzazione delle tecniche spettroscopiche) ne fanno parte Thomas Pichler dell'Università di Vienna (esperto di spettroscopia elettronica e spettroscopia ottica), Kazu Suenaga del National Institute of Advanced Industrial Science del Giappone (esperto in microscopia elettronica), e Max Haider della compagnia CEOS GmbH di Heidelberg (pioniere nella correzione delle aberrazioni nella ottica elettronica riconosciuto dai premi Wolf e Kavli). Il nano-spettrometro elettronico sarà installato sul sito dell’università di Vienna.

Per un fisico dello stato solido, capire e caratterizzare un materiale, vuol dire conoscere la sua struttura atomica (ovvero la posizione di ogni atomo nel materiale con risoluzione subatomica) e le sue eccitazioni elementari (ovvero come il materiale risponde ad uno stimolo esterno). L’accesso a queste informazioni permette di ottimizzare i materiali anche in vista di un loro uso tecnologico. Dispositivi di taglia nanometrica (~10-9 metri) o materiali strutturati su scala nanometrica sono protagonisti di molte applicazioni in elettronica, in optoelettronica, nelle batterie e nella conversione termoelettrica, ma, paradossalmente, non esiste ancora una tecnica sperimentale capace di misurare le eccitazioni elementari di un nano-materiale in modo esaustivo (ovvero di determinare le curve di dispersione). Il nano-spettrometro elettronico sviluppato nel progetto permetterà finalmente colmare questa lacuna ottenendo le leggi di dispersione delle eccitazioni elementari di oggetti nanometrici, la cui struttura geometrica atomica è stata inoltre predeterminata per microscopia elettronica.