PRIN2005-Caratterizzazione morfologica, magnetoelastica emagnetoresisitiva di film magnetici nanogranulari,innovativi per parametri di produzione e prestazioni

Dal punto di vista della produzione di materiali innovativi, l'impegno preminente della ricerca presso la unità di Napoli è stato concentrato sulla messa a punto di una nuova metodologia costituita dalla ablazione con impulsi laser al femtosecondo di target, mono o pluri-composti, con la finalità di riuscire ad ottenere film non semplicemente nanogranulari, bensì costituiti da un aggregato di nanoparticelle con la composizione desiderata perché riproducente pedissequamente quella del target genitore. Il lavoro è stato molto intenso con indagini in svariate condizioni sperimentali e complete caratterizzazioni morfologiche e composizionali dei prodotti, ma si può affermare che l'intento è stato pienamente realizzato, pervenendo a riproducibilità della forma e dimensione delle nanoparticelle (da 5 a 80 nm a forma di ellissoide oblato con sezione maggiore sempre parallela al substrato di raccolta) e dimostrando di poter comporre particelle di differenti metalli e non metalli, magnetiche e non-magnetiche, conduttive e non conduttive (secondo il dettaglio approfondito di seguito). Le principali finalità scientifiche connesse alla attività di produzione sono state, come da progetto : 1° comporre nanoparticelle magnetiche e nanoparticelle conduttrici non magnetiche, per studiare nella nuove configurazione morfologica (nanoparticelle aggregate) gli effetti magnetoresistivi già conosciuti nei sistemi nanogranulari (film e multistrati discontinui) e pervenire a ottimizzazioni rispetto allo stato attuale delle applicazioni e dei modelli; 2° comporre nanoparticelle magnetostrittive dure e nanoparticelle magnetiche dolci per realizzare film magnetostrittivi attivabili con campi magnetizzanti molto bassi, onde migliorare le prospettive di sviluppo di dispositivi microelettromeccanici (MEMS). La caratterizzazione dei film prodotti si è sviluppata attraverso il continuo paragone tra morfologia degli aggregati particellari, relative proprietà magnetiche, conduttive e magneto-conduttive o magneto-elastiche, con conseguente interpretazione dei risultati ottenuti, in modo da riprogettare situazioni di deposizione atte alla ottimizzazione richiesta dagli intenti scientifici sopra esposti. Questo lavoro di continuo affinamento, non può dirsi concluso, ma sicuramente i risultati conseguiti (indicati nel dettaglio nel seguente approfondimento) indicano l'effettiva correlazione tra peculiarità delle proprietà morfologiche e particolari risposte magnetiche e magnetoresistive evidenziate nei film innovativi realizzati, e confermano la presupposta valenza di questi per le applicazioni in memorie magnetiche e MEMS.