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Ricerche su scala nanometrica - Linear Apparecchi acustici
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Ricerche su scala nanometrica

La sperimentazione sui dispositivi tecnologici ha ormai raggiunto la scala dei nanometri, ossia le dimensioni di un miliardesimo di metro. Esistono però ancora pochi studi sulla propagazione del suono a queste scale, dove i fenomeni vengono descritti con equazioni particolari. Recentemente Renato Torre e Sara Catalini dell’Università di Firenze, come membri di un consorzio internazionale di ricercatori, sono riusciti a realizzare un esperimento non-lineare basato su impulsi ultracorti a raggi X, generati da un laser a elettroni liberi (Free Electron Laser), presso il Paul Scherrer Institute, Svizzera. In un recente articolo, pubblicato su Nature Photonics, questo consorzio mostra come è stato possibile realizzare e utilizzare una tecnica sperimentale di tipo 4-wave-mixing (miscelazione a 4 onde) con raggi X pulsati con durate inferiori al picosecondo e risoluzioni spaziali sub-micrometriche. In questo esperimento, un reticolo transiente con periodicità di circa 700 nm è stato indotto in un campione cristallino (germanato di bismuto) e la dinamica del fonone acustico generato nel campione è stata misurata su scale temporali che si estendono su alcune decine di picosecondi. In pratica, con l’utilizzo di raggi X emessi con strumenti laser è stato possibile studiare le caratteristiche del suono su scale infinitesimali. Questo esperimento apre la strada ad una serie di tecniche di investigazione innovative che promettono di fornire informazioni originali sulla dinamica dei materiali su scale spazio-temporali inesplorate. Le applicazioni di questi studi in un prossimo futuro riguarderanno la nano-elettronica, la nano-ottica e il nano-magnetismo.

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