Nuovi materiali ibridi: l’Università di Parma leader di uno studio pubblicato su "Nature Materials"

Ricerca condotta da un gruppo di alto profilo internazionale guidato dal prof. Massimo Ghidini del Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche

Un gruppo di alto profilo internazionale guidato da Massimo Ghidini, docente di Fisica al Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche dell’Università di Parma, ha raggiunto un importante risultato nella ricerca su nuovi materiali ibridi, fabbricati giustapponendo materiali con proprietà complementari, per ottenere funzionalità e applicazioni innovative.

Lo studio è stato pubblicato su “Nature Materials”, prestigiosa rivista internazionale con “impact factor” elevato per le scienze fisiche e  dei materiali.

I ricercatori hanno accoppiato un materiale ferroelettrico con un materiale ferromagnetico, per investigare la possibilità di scrivere e memorizzare informazioni usando campi elettrici anzichè magnetici (come avviene nelle memorie magnetiche attuali) e porre le basi per una nuova generazione di memorie a basso consumo energetico. Se considerati individualmente, materiali ferroelettrici e ferromagnetici sono già da tempo utilizzati in comuni applicazioni oggi in commercio, come ad esempio i dispositivi piezoelettrici o i condensatori ad alta efficienza (per i ferroelettrici), e le calamite o gli hard-disk dei computer (per i ferromagneti). Tuttavia, la scienza e le potenziali applicazioni che si possono ottenere combinandoli sono ancora tutte da esplorare. Ad esempio, una ricaduta inattesa di questo studio è stata quella di mettere in evidenza per la prima volta una proprietà fondamentale delle deformazioni elettromeccaniche del materiale ferroelettrico utilizzato (che pure è molto noto e sfruttato commercialmente da anni).

Il risultato di questa ricerca è stato raggiunto grazie alle immagini dettagliate del materiale ibrido (nell’immagine qui a fianco) ottenute usando speciali raggi X prodotti da Diamond Light Source, il sincrotrone britannico, una delle più avanzate strutture di ricerca al mondo, con cui l’Università di Parma ha stipulato un accordo bilaterale di cooperazione scientifica – promosso dal Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatiche - per l’utilizzo di radiazione di sincrotrone per progetti in scienza dei materiali, scienze della vita, chimica e fisica.

Il progetto è stato concepito al Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche e Informatichedell’Università di Parmae quindi condotto con il Department of Materials Science dell’Università di Cambridge (UK) e Diamond Light Source (UK). Hanno collaborato anche il Department of Materials Science and Engineering dell’ University of Wisconsin-Madison (USA) ed il Cavendish Laboratory, Università di Cambridge (UK).
 

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