Nanotecnologie
Attrazioni “magnetiche” – Dal treno a levitazione ed ferrofluidi alla ricerca nel magnetismo e nella spin-elettronica
Magnetic Attractions - From levitation train and ferrofluids to research in magnetism and spin-electronics
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La ricerca nel settore del magnetismo e della spin-elettronica ha avuto un forte impatto nelle moderne tecnologie. Vi mostreremo:
(1) un prototipo di treno a levitazione magnetica (MagLev), mostrandovi come un treno possa viaggiare sospeso a pochi centimetri dal binario e con limitato consumo di energia. Un MagLev può così raggiungere velocità fino a 600 km/h;
(2) una dimostrazione sui ferrofluidi, liquidi colloidali costituiti da nanoparticelle ferro/ferri-magnetiche con proprietà sorprendenti ed applicazioni dall’elettronica, all’ingegneria meccanica ed aerospaziale, la scienza dei materiali, gli altoparlanti o la diagnostica/ricerca biomedicale (es. per separazione immunomagnetica o come marcatori magnetici);
(3) il concetto di spintronica ed il principio di funzionamento di un hard disk basato sull’immagazzinamento di informazione in piccoli domini magnetici e la sua lettura mediante sensori magnetoresistivi, che possono esser anche impiegati per diagnostica precoce di malattie neurodegenerative.
Il nostro laboratorio (http://www.omnics.it/home/) è attivo su queste tematiche dal magnetismo alla superconduttività, dalla spintronica alla magnonica e le loro numerose applicazioni anche in campo diagnostico o per la computazione quantistica. Inoltre costituisce il nodo italiano dell’Infrastruttura europea di Magnetismo, ISABEL-EMFL ed è parte dell’Infrastruttura IRIS sulla superconduttività applicata.
Scientific research in magnetism and spin-electronics has a strong impact on modern technologies. We will show you:
(1) the prototype of a magnetic levitation train (MagLev), showing how it can travel suspended at few centimeters from the track and consuming a limited amount of energy. Today a MagLev can reach speeds as high as 600 km/h;
(2) the demonstration of ferrofluids, colloidal liquids made of ferro/ferri-magnetic nanoparticles with amazing properties and applications in electroncis, mechanical and aerospace engineering (semi-active dampers), loudspeakers as well as biomedical research and diagnostics (e.g. for immunomagnetic separation or as magnetic markers);
(3) the concept of spintronics and the working principle of a hard drive based on information storage in small magnetic domains and read-out through magnetoresistive sensors, which can be also employed for early diagnosis of neurodegenerative diseases.
Our lab (http://www.omnics.it/home/) is active in this research field from magnetism to superconductivity, from spintronics to magnonics, including their various applications also in the diagnostic field or for quantum computation. Moreover, our lab represents the Italian node of the European Infrastructure of Magnetism, ISABEL-EMFL and is part of the IRIS infrastructure on applied superconductivity.