Focus

Verso un nuovo campo della fisica: la Caloritronica Coerente

2016
L'elettronica quantistica è un campo maturo della fisica; tuttavia mentre si è ben compreso e si è in grado di manipolare il trasporto della carica elettrica nella materia, si conosce ancora relativamente poco riguardo alle proprietà quantistiche del trasporto del calore. Il gruppo di ricerca di Caloritronica Coerente dell'Istituto nanoscienze del Cnr (CnrNano) è dedicato a studiare i fenomeni di trasporto del calore con coerenza di fase nei circuiti superconduttori a scala nano- e ...

Diffusion, what else?

2016
Diffusion essentially refers to a motion which leads to the spreading of some quantity: density of particles, energy, and so on. It owes its universality to the central limit theorem, according to which che combination of independent, random events has general features not related to the details of the single events. For example, in a standard, diffusive motion the spreading quantity does not vary proportionally to the time, but its variation may double only if time quadruples! If however the ...

Ultra-High-Density Magnetic Recording: Storage Materials and Media Designs

2016
La registrazione magnetica è attualmente la tecnologia leader per l'archiviazione di massa, leadership che si è rafforzata grazie al successo del cloud computing, che si basa sullo stoccaggio e sulla gestione di enormi quantità di dati su una moltitudine di server. Nonostante ciò, l'industria degli hard-disk si trova oggi ad un punto di svolta per la scelta della tecnologia di futura generazione, visto che l'attuale tecnologia di registrazione non è in grado di consentire densità ...

Rotation of the polarization and easy shear cooperate to boost the piezoelectric effect

2016
Ferroelectrics are materials exhibiting spontaneous polarization and strain below the Curie temperature, so that the application of an electric field produces a deformation and the application of a stress produces an electric field, the so-called piezoelectric effect. For sensor and actuators it is desired that the magnitude of the piezoelectric effect is maximized, and this is often the case near transitions between ferroelectric phases whose spontaneous polarizations are in different ...

Physical realization of the Glauber quantum oscillator

2016
More than 30 years ago, Glauber theorized the existence of quantum systems to explain the link between the reversible microscopic and irreversible macroscopic scale. The formulation of such model is based on the so-called "rigged Hilbert space" and include irreversibility as a fundamental principle through the introduction of an inverted harmonic oscillator describing quantum amplifier. The standard quantum mechanics does not forbid time-travel. However, according to the Glauber theory a quantum ...

Nanoribbons di grafene

2016
I nanoribbons di grafene - ovvero strisce di grafene si larghezza di qualche decina di nanometri (un nanometro è un miliardesimo di metro) sono ottimi candidati per l'elettronica di prossima generazione basata su grafene. L'Istituto Nanoscienze del Cnr (CnrNano) ha un focus di ricerca dedicato allo studio delle proprietà strutturali, elettroniche, ottiche e vibrazionali di nanoribbons di grafene con approcci di tipo teorico che si sviluppano in collaborazione con gruppi sperimentali di punta. ...

SPIKY

2016
SPIKY (Kreuz et al., 2015) is a graphical user interface written in Matlab which facilitates the analysis of electrophysiological data such as the EEG and neuronal spike trains (sequences of electrical action potentials emitted by neurons). In addition to the standard Peri-Stimulus Time Histogram (PSTH) it contains several time-resolved measures of spike train synchrony which were all developed in our lab: ISI-distance, SPIKE-distance, and SPIKE synchronization. For a given data set SPIKY ...

Le RNA polimerasi RNA dipendenti come target per l'identificazione di antivirali: una nuova classe di potenti composti contro i Flavivirus. D.ssa Eloise Mastrangelo

2015
Il genere flavivirus (appartenente alla famiglia Flaviviridae) è costituito da più di settanta virus differenti, per lo più trasmessi da artropodi e patogenici per l'uomo. Tra questi, il virus della Dengue, del Nilo Occidentale, dell'Encefalite Giapponese, della Febbre Gialla e di Zika, riemerso recentemente in sud America, occupano un'area importante all'interno del mondo dei virus a RNA. Una terapia efficace e specifica contro i flavivirus non è attualmente disponibile e anche un ...

Silent Flocks

2015
A paper on the collective behaviour of bird flocks, in which a spin wave model is brought to the continuous limit as in fluid elements of a large hydrodynamic system, has been published in Physical Review Letters and it has been the subject of a synopsis in the APS magazine Physics. Both spin and density waves can propagate throughout flocks, but in some cases their contributions are quickly damped. Andrea Cavagna's group at ISC has shown that only spin waves propagate in medium-to-small ...

Diodo termico

2015
Ricercatori di Cnr-Nano hanno sviluppato un dispositivo che permette al calore di fluire principalmente in una direzione, offrendo l'analogo di un diodo elettrico. In questo lavoro pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology, sono state mostrate le prestazioni raggiunte in un dispositivo ibrido realizzato combinando metalli normali accoppiati via tunnel a superconduttori, permettendo la realizzazione di un diodo termico per corrente elettronica di calore che potrebbe essere implementato con ...

Tech4Bio

2015
Dal 2013 ISC coordina il gruppo interistituto Tech4Bio, che si compone di ricercatori del CNR con competenze diverse e complementari ma un obiettivo comune di favorire la formazione di una rete scientifica nel campo della Biofisica, del Biosensing e più in generale delle tecnologie per il bio. Il gruppo è composto attualmente da ricercatori di ISC, ISM, IFN, IFT, IDASC (www.tech4bio.eu)ed è coinvolto in una serie di progetti e collaborazioni nei settori della biochimica, microscopia avanzata, ...

Un nuovo tipo di luce

2015
Esistono alcuni gamberetti che riescono a vedere la luce con una dimensione in più rispetto a noi per individuare meglio il quasi invisibile plancton. Infatti la luce, oltre al colore dato dalla propria energia, ha un'altra proprietà di cui normalmente non è facile rendersi conto: la polarizzazione, ossia la direzione e il modo in cui il campo elettromagnetico oscilla nel propagarsi alla velocità della luce. Uno studio pubblicato sulla rivista 'Light Science & Applications' propone e ...

The classical and quantum dynamics of molecular spins grafted on graphene

2015
The effect of graphene phonons and electrons on the spin dynamics of molecules grafted on graphene was investigated in a paper published in Nature Materials (C.Cervetti, A.Rettori, M.G.Pini, A.Cornia, A.Repollés, F.Luis, M.Dressel, S.Rauschenbach, M.Burghard, and L.Bogani). Dirac electrons introduce dominant quantum-relaxation channels and allow reaching a quantum tunneling regime, that was predicted 20 years ago by the French physicist Jacques Villain. A novel theoretical background is ...

Gli straordinari poteri delle cozze

2015
Era già noto da tempo che la cozza fosse fonte preziosa di principi antiossidanti, proteine nobili, vitamine e sali minerali, potente antinfiammatorio naturale e cibo afrodisiaco, ed era già altrettanto noto che la sua 'bava' fosse una colla dotata di superpoteri. Nessuno però si era spinto fino ad oggi a studiare il comportamento delle sue proteine per misurare la portata di questa 'appiccicosità'. L'insolita ricerca, pubblicata su Nature Communication, è stata condotta dai ricercatori ...

Estesa a una risoluzione sub-particellare la tecnica della spettroscopia THz, obiettivo inseguito da tempo nella comunità scientifica

2014
Le tecniche convenzionali di spettroscopia Terahertz (che usa l'intervallo della radiazione elettromagnetica compreso tra la comune radiazione infrarossa e le microonde) raggiungono una risoluzione spaziale che, a seconda della radiazione usata, non può andare oltre un limite intrinseco, il cosiddetto limite di diffrazione, tra 3 e 3000 micron. Tale limitazione permette quindi solo indagini d'insieme, nelle quali i parametri fisici rilevanti sono stimati come valor medio sulla dimensione, ...

Tecniche innovative nella spintronica e nuove possibilità per applicazioni a temperatura ambiente

2014
Il controllo dello spin di singoli elettroni ha un grande interesse per le future applicazioni nel campo dell'elettronica e della spintronica. Tuttavia per ottenere questi fenomeni a temperatura ambiente è necessario confinare gli elettroni su isole conduttive di dimensioni ridottissime, quasi atomiche. Sebbene questo tipo di confinamento sia oggi realizzabile, la difficoltà tecnologica diventa quella di controllare in maniera indipendente le diverse isole conduttive separate da pochi ...

Realizzato il fenomeno noto come 'assorbimento coerente perfetto' in una microcavità in regime di interazione forte luce-materia

2014
L'assorbimento coerente perfetto, osservato per la prima volta 3 anni fa in una lamina di silicio, ha attratto un grande interesse nella comunità scientifica in quanto da un punto di vista teorico è l'esatto inverso dell'azione laser: infatti dà luogo a un dispositivo che assorbe completamente la luce, contrariamente al laser che la genera. In generale infatti l'assorbimento della luce da parte di un materiale dipende dalle sue proprietà dielettriche e cresce in proporzione al suo spessore. ...

Graphene at Nano

2013
Il fuoco dell' Istituto Nanoscienze e' sul sistema "Grafene" con l'ambizione di sviluppare attivita' di ricerca che abbiano come obiettivo principale quello di portare questo materiale e le relative nanostrutture da stato grezzo ad un livello di interesse industriale: dall' elettronica flessibile, all'energia, al calcolo ad alta prestazione e spintronica. I nostri sforzi attuali sono sulla crescita di grafene epitassiale e la sua funzionalizzazione chimica per applicazioni energetiche. Altri ...

Alla ricerca della diagnostica precoce del glioblastoma

2013
Nanobrain, sottoprogetto inserito nel progetto bandiera NanoMax, nasce dalla collaborazione tra quattro Istituti CNR: Nanoscienze (Nano), Neuroscienze (IN), Officina dei Materiali (IOM) e Istituto Nazionale di Ottica (INO). Questo progetto cerca di unire le importanti competenze che sono presenti nel CNR nell'ambito delle Neuroscienze e delle Nanotecnologie. Per spiegare l'idea alla base di questo progetto è necessaria una premessa: il cervello è isolato chimicamente e biochimicamente dal ...

Meccanismo di formazione di microstrutture 1D di nanoparticelle d'argento e loro ordinamento gerarchico in superstrutture 3D

2009
Per reazione di nitrato di argento con acido ascorbico in soluzione acquosa acida di un sistema poli-naftalenico, sono state preparate superstrutture simili a fiori (flower-like) di nanoparticelle di argento. La struttura tridimensionale a forma di fiore ha un ordinamento puramente gerarchico: ogni petalo è composto di fasci di catene lineari di nanoparticelle, ciascuna rivestita di una guaina polimerica (Figure b-d). L'ordinamento è dovuto all'adsorbimento degli ioni argento sul polimero e ...

La stazione sperimentale INES@ISIS

2008
INES è il nome della Stazione Sperimentale Italiana ad ISIS, la sorgente pulsata di neutroni più brillante del mondo, che si trova presso il Rutherford Appleton Laboratory (U.K.). La stazione sperimentale è dotata di un diffrattometro per neutroni, a tempo di volo, e viene principalmente utilizzata per l'analisi microscopico-strutturale di campioni di interesse archeologico. Dalla sua prima installazione, avvenuta nel Gennaio 2006, lo strumento è stato messo a disposizione della comunità ...

Proteine CLC - Canali ionici passivi e trasportatori attivi

2008
Il trasporto di ioni attraverso le membrane cellulari è uno dei processi biologici più delicati e viene affidato a specifiche proteine integrali di membrana. Per esempio, il segnale nervoso si trasmette attraverso un sistema di feedback positivo mediato da "canali ionici" dipendenti dal potenziale elettrico. Termodinamicamente i canali ionici sono dispositivi passivi che sfruttano gradienti ionici creati da trasportatori ionici attivi. Fino a qualche anno fa si pensava che queste due classi di ...

Microscopio olografico digitale a lunghezza d'onda multipla per imaging tridimensionale di biostrutture

2008
L'Istituto di Cibernetica " E Caianiello" ha progettato e realizzato un microscopio olografico digitale per l'imaging quantitativo di biostrutture. Un microscopio olografico digitale è basato sul principio classico dell'olografia, con la differenza sostanziale che la registrazione dell'ologramma non avviene su di una lastra olografica tradizionale ma attraverso un sensore digitale, CCD o CMOS, per esempio di 1024 x 1024 pixel ciascuno di dimensioni dell'ordine di 5-10 micrometri. Ciascun ...

Graphene electronics

2008
Graphene, the two-dimensional form of carbon, after its recent experimental demonstration has been attracting a lot of interest not only in the physics community but also in the electronic industry, due to its extraordinary physical properties. At IMM an intensive research activity is going along considering both the theoretical and the experimental approach. Theoretical approaches are related to the development of multiscale models and tools for transport properties. The challenge of the ...

Sistema SQUID per microscopia magnetica a scansione: individuazione di difetti sub-superficiali in materiali di interesse aeronautico

2007
L'Istituto di Cibernetica "E. Caianiello" nell'ambito del centro di competenza della Regione Campania sulla valorizzazione e conservazione dei Beni Culturali e Ambientali (INNOVA), ha acquisito e sviluppato un sistema prototipale di microscopia magnetica a scansione, Esso impiega un singolo sensore SQUID (Superconducting Quantum Interference Devices) operante in azoto liquido, caratterizzato da una sensibilità di circa 20 pT/Hz1/2 e una risoluzione spaziale di circa 50 ?m. Il sistema opera in ...

Microscopia a scansione di sonda: oltre l'imaging

2007
La microscopia a scansione di sonda si è affermata come una delle tecniche più potenti per l'accesso diretto su scala nanometrica per la misura di proprietà chimico/fisiche e manipolazione diretta. L'attività dell'istituto si è affermata a livello internazionale per aver saputo implementare metodologie in grado di misurare proprietà elettroniche di materiali e dispositivi. Attualmente l'Istituto è un polo di riferimento internazionale per la misura di profili di portatori in nanostrutture ...

Rivelatori a nanowires superconduttivi di singolo fotone

2007
Rivelatori di fotoni singoli ad alta velocità di conteggio trovano applicazioni in svariati campi che vanno dalle telecomunicazioni in fibra ottica, all' informazione quantistica, dalla spettroscopia di fenomeni ultraveloci in biologia e fisica dello stato solido, al controllo di processo nella produzione di circuiti semiconduttori. Di particolare interesse sarebbe un rivelatore che avesse sia un alta velocità di conteggio ≥ GHz sia un'alta efficienza di fotone singolo alle lunghezze ...

Tecniche innovative di sensing in fibra ottica per l'aerospazio

2007
Il monitoraggio strutturale, dati i suoi recenti sviluppi, costituisce un campo di ricerca che investe sempre più settori. In particolare trova grandi possibilità di applicazione in quello aerospaziale, dove è evidente la necessità di sviluppare tecniche di sensing strutturale tramite le quali ottenere un aumento dei livelli di sicurezza con bassi costi di realizzazione e manutenzione. L'attività di ricerca svolta dall'Unità di Napoli dell'IMM-CNR, relativa allo sviluppo di tecniche ...

Dispositivi SQUID per Microscopia Magnetica a Scansione: Imaging di Reti di Giunzioni Josephson

2007
L'Istituto di Cibernetica ha progettato e realizzato gradiometri SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) per microscopia magnetica a scansione. Tali dispositivi [1], basati sulla tecnologia del niobio, sono del tipo a gradiometro asimmetrico; hanno una micro bobina di pick-up integrata, con diametro interno di 5 micron, alla distanza di circa 50 mm dallo SQUID. Nel micro pick-up è anche possibile inviare una corrente in modo da poter applicare un campo magnetico al campione in ...

Microsensori e microsistemi ottici per l'aerospazio, l'ambiente, le telecomunicazioni, la diagnostica medica avanzata, la sicurezza (microsensori fisici, chimici e biologici, DNA-chip, lab-on-chip, etc.)

2007
Scopo di tale attività è lo sviluppo di dispositivi fotonici micro- e nano-strutturati in silicio da integrare in microsistemi-elettro-meccanici (MEMS), per consentire a questi di comunicare con l'esterno mediante canali ottici. L'attività è di notevolissimo interesse non solo in campo strettamente telecomunicazionistico o nell'ambito delle interconnessioni ottiche su chip per il superamento dei limiti legati all'utilizzo delle interconnessioni metalliche, ma soprattutto in tutte quelle ...