Attività di ricerca

Attività

Nonostante il finanziamento ordinario (quello proveniente dal Fondo di Finanziamento Ordinario FFO degli enti di ricerca vigilati dal MiUR) sia a livelli sempre piu' bassi, l'attività di ricerca si mantiene ancora vivace grazie alla elevata capacità della maggior parte dei gruppi di ricerca operanti in DMD di competere a livello nazionale ed internazionale per acquisire finanziamenti esterni su progetto. Le attività scientifiche in corso sono coordinate in 7 Progetti del Dipartimento, a cui si rimanda per una descrizione dettagliata.
La produzione scientifica del Dipartimento, valutata in termini di pubblicazioni su riviste censite nel Journal Citation Report (JCR) è molto alta. Un'analisi effettuata utilizzando il motore di ricerca Scopus (www.scopus.com), nell'ambito dell'intera produzione del CNR e nell'ultimo quinquennio, evidenzia che l'area disciplinare "Scienze Fisiche" è quella con il maggior numero di prodotti rilevati (il 17,3% del totale CNR), seguita dall'area disciplinare "Scienza dei Materiali" in cui sono presenti sia prodotti provenienti dallo stesso Dipartimento di Scienze Fisiche e Tecnologie della Materia che dal Dipartimento di Scienze Chimiche e Tecnologie dei Materiali del CNR. Oltre alle pubblicazioni scientifiche, le strutture di ricerca del Dipartimento detengono un gran numero di brevetti (circa 200) dimostrando grande vivacità ed originalità scientifica insieme all'attenzione per il trasferimento tecnologico.

Progetti

L'attività del Dipartimento è articolata nei seguenti 7 progetti:
// 1 // Materiali innovativi - Le attività sono rivolte alla sintesi di nanostrutture basate su semiconduttori, ossidi, materiali organici, magnetici, superconduttori ed ibridi, comprendendo anche lo studio di processi di interfaccia e controllo della dimensionalità. In questo contesto il Dipartimento è molto attivo nello studio delle proprietà e delle applicazioni tecnologiche di cristalli atomici bidimensionali come grafene e silicene opportunamente funzionalizzati.
// 2 // Sensori e dispositivi - Il focus è sullo sviluppo di sistemi micro- e nanostrutturati per la conversione dell'energia, per l'elaborazione digitale dell'informazione, per il sensing avanzato (biosensori, sensori in fibra ottica, sensori magnetici, sensoristica con materiali organici, ecc.). Rilevante è l'esistenza all'interno del Dipartimento di importanti infrastrutture di processo e pilot-line di supporto con applicazioni specifiche in settori ad elevato impatto socio-economico (energia, health-care, ICT, ecc.) attraverso collaborazioni con Industrie del settore della microelettronica e della sensoristica.
// 3 // Sistemi laser e dispositivi fotonici - Il Dipartimento ha competenze nello sviluppo di sorgenti laser in tutte le regioni spettrali e in diversi regimi, da quelli ultrastabili per applicazioni metrologiche sino a quelli ultraveloci per l'indagine di fenomeni chimico-fisici. Gli studi di interazione radiazione-materia ricoprono frontiere che vanno dalla produzione di plasmi sino al controllo della posizione di singoli atomi.
// 4 // Scienze e tecnologie quantistiche - Il Dipartimento dispone ampie competenze multidisciplinari dallo stato solido alla fisica dei gas atomici, dei fotoni e polaritoni, che gli conferiscono un ruolo di protagonista nello sviluppo di tecnologie totalmente innovative nell'ambito della manipolazione e trasferimento dell'informazione. Le tecnologie quantistiche sviluppate mirano a sfruttare le enormi risorse dell'entanglement per realizzare dispositivi di elaborazione dell'informazione con caratteristiche ineguagliabili rispetto ai sistemi classici.
// 5 // Sistemi complessi, materia soffice, biofisica - L'attività è rivolta all'avanzamento della conoscenza nel campo della materia soffice condensata, dei materiali complessi e dei sistemi biologici a tutti i livelli di scala. Questo insieme comprende una vasta classe di materiali la cui deformabilità è fortemente dipendente dalla temperatura o dal verificarsi di fluttuazioni termiche (colloidi, fluidi viscoelastici, complessi macromolecolari e cellulari interconnessi da reti di comunicazione a vari livelli, ecc.).
// 6 // Plasmi. All'interno del Dipartimento vi sono competenze consolidate sia nel campo dei plasmi "freddi" (temperature elettroniche di 5.000 - 50.000 K) che trovano applicazione principalmente nell'ambito del processing chimico-fisico dei materiali, sia nel campo dei plasmi "caldi" (temperature fino a milioni di Kelvin) con tipiche applicazioni in ambito fusionistico, astrofisico e nello sviluppo di sorgenti di particelle e fotoni energetici.
// 7 // Strumentazione avanzata e nuove metodologie di indagine della materia - Il Dipartimento è attivamente impegnato nella progettazione e realizzazione di strumentazione avanzata per estendere la frontiera della conoscenza nella scienza della materia. Lo scopo è quello di incrementare la risoluzione sperimentale delle tecniche di caratterizzazione (risoluzione energetica, temporale e spaziale, sia per le spettroscopie che per le microscopie) per lo studio della materia anche in condizioni estreme (alte pressioni, alti campi magnetici ed elettrici, alte temperature) o all'interno di dispositivi complessi. L'attività comprende lo sviluppo di nuove metodiche per il calcolo e la modellizzazione.