Spintronics

The remarkable trend in electronics described by the Moore law is today experiencing increasing difficulties due to fundamental limitations in the current miniaturization approach. Alternative strategies need to be developed, e.g. exploiting a bottom-up molecular approach, mesoscopic devices, additional degrees of freedom or quantum physics. In this frame, spin is likely going to play a crucial role to carry classical or quantum information. Spintronics research in Lecce addresses different fields, from nanoscale devices based on magnetic molecules or nanoparticles to magnetic multilayers and more recent activities on RF systems for hybrid spintronics. Furthermore, we also investigate novel materials (such as multiferroics and functional oxides) and perform magnetic and ferroelectric characterizations. More in detail:

NanoElectronics/Spintronics

This research was the starting point for the group, thanks to the EU project SpiDME. To interconnect the individual building blocks at the nanoscale, we employ electron beam lithography (EBL), focused ion beam or a non- conventional method based on the selective wet-etching and oxidation of an AlGaAs/GaAs quantum well structure for the simultaneous fabrication of large arrays of nanodevices. Molecules or nanoparticles are typically positioned by specific immobilization procedures exploiting suitable functional end-groups. Charge and spin transport studies are carried out within superconducting magnets up to 10.5T and down to 10 mK.

Transport studies in large scale nanojunction arrays with Bisferrocene-nanoparticle hybrids [S. Karmakar et al., Nanoscale 2012, 4, 2311-2316, http://dx.doi.org/10.1039/C2NR11195K].
Transport studies in large scale nanojunction arrays with Bisferrocene-nanoparticle hybrids [S. Karmakar et al., Nanoscale 2012, 4, 2311-2316, http://dx.doi.org/10.1039/C2NR11195K].

Nanomagnetism

Nanomagnetism in magnetic materials and nanoparticles is investigated by vibrating sample magnetometry and a.c. susceptibility. Beyond hysteresis, both zero-field cooled and field cooled curves are typically acquired to evaluate the blocking temperature.

(left) Magnetic hysteresis curves and (right) zero-field cooled and field cooled curves for Fe3O4 nanoparticles.
(left) Magnetic hysteresis curves and (right) zero-field cooled and field cooled curves for Fe3O4 nanoparticles.

Magnetic Multilayers

Multilayer structures are the basis for giant or tunneling magnetoresistance devices. Our research focuses on the integration of further layers including nanoparticles, magnetic molecules, multiferroics or superconducting films. On the technological side, the target is to achieve a large magnetoresistance, which is useful for further applications such as in biosensors.

TMR junctions with nanocrystal superlattice films and their TMR and magnetic response [I. C. Lekshmi et al., ACS Nano 2011, 5, 1731-1738, Doi: 10.1021/nn102301y].
TMR junctions with nanocrystal superlattice films and their TMR and magnetic response [I. C. Lekshmi et al., ACS Nano 2011, 5, 1731-1738, Doi: 10.1021/nn102301y].

RF systems for hybrid spintronics

Recently, we started to investigate 3D microwave cavities and SAW devices for their integration in hybrid spintronic architectures where photons and phonons are coupled to the magnetic degree of freedom.

Multiferroics and Functional Oxides

Here we investigate high-k materials for gate stack technology in logic and memory devices and multiferroic materials for implementing novel operational concepts in spintronics exploting magnetoelectric coupling. Structural, morphological and dielectrical characterizations are typically carried out, while ferroelectric and multiferroic properties are investigated by means of PFM, KPFM, Dielectric and Ferroelectric (PUND) measurements.

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Dielectric investigation of high-k YCTO thin films [A. G. Monteduro et al., J.Mat.Chem.C 2016, 4, 1080-1087, http://dx.doi.org/10.1039/C5TC03189C].
Dielectric investigation of high-k YCTO thin films [A. G. Monteduro et al., J.Mat.Chem.C 2016, 4, 1080-1087, http://dx.doi.org/10.1039/C5TC03189C].

Facilities & Labs

Lab di Caratterizzazione @ Lecce

NanoFab Lab  @ Lecce

People

Giuseppe_MaruccioGiuseppe

Maruccio

Associate Professor

AnnaGrazia_MonteduroAnna Grazia

Monteduro

Associate PostDoc

SilviaRizzatoSilvia

Rizzato

Associate PhD Student

angeloLeoAngelo

Leo

Associate PhD Student

Publications

  1. A. G. Monteduro, Z. Ameer, M. Martino, A. P. Caricato, V. Tasco, I. C. Lekshmi, R. Rinaldi, A. Hazarika, D. Choudhury, D. D. Sarma and G. Maruccio, Dielectric investigation of high-k yttrium copper titanate thin films, Journal of Materials Chemistry C 2016, Vol., p., issn.  2050-7526, Doi: 10.1039/C5TC03189C.
  2. A. G. Monteduro, Z. Ameer, S. Rizzato, M. Martino, A. P. Caricato, V. Tasco, I. C. Lekshmi, A. Hazarika, D. Choudhury, D. D. Sarma and G. Maruccio, Investigation of high- k yttrium copper titanate thin films as alternative gate dielectrics, Journal of Physics D: Applied Physics 2016, Vol.   49, p.  405303, issn.  0022-3727, Doi: 10.1088/0022-3727/49/40/405303
  3. A. Colombelli, M. G. Manera, R. Rella, S. Rizzato, E. Primiceri, A. G. Monteduro and G. Maruccio, Colloidal lithography fabrication of tunable plasmonic nanostructures, IET Conference Publications2015, Vol.   2015, p., issn., Doi: 10.1049/cp.2015.0148.Other Selected Publications
  4. of Advanced Materials 2013, Vol.   5, p.  2015-2020, issn.  1947-2935, Doi:  10.1166/sam.2013.1702.

Patents

Maruccio, E. Primiceri, P. Marzo, V. Arima, R. Krahne, T. Pellegrino, A. Della Torre, F. Calabi, R. Cingolani, R. Rinaldi, Electrical transduction method and device for the detection of biorecognition events in biomolecular interaction processes for genome/proteome analysis, Italian patent number TO2007A000341 (15-5-2007), International Publication number WO 2008/139421 (20-11-2008).

Project

  1. MADIA: Magnetic Diagnostic Assay for neurodegenerative diseases, UE-H2020-ICT, Work programme topic addressed: ICT-03-2016 “SSI – Smart System Integration” (2017-2020).
  2. MEMO: Imaging MEtallorganic MOlecules: Scanning tunneling spectroscopy and many-body theory, MIUR-PRIN Project (2014-2016)
  3. MolArNet: Molecular Architectures for QCA-inspired  Boolean Networks, FP7-ICT-CP, Grant No. 318516, (2012-2016) Partners: Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Université de Strasbourg, Technische Universitaet Dresden, Trinity College Dublin – School Of Physics, Stmicroelectronics Srl.
  4. Molecular nanomagnets on metallic and magnetic surfaces for applications in molecular spintronics MIUR-FIRB Project (2011-2014)
  5. Spintronic devices for mass-scale electronic: MAE-India, High-relevance project for scientific and technological co-operation between Italy and India (2008-2010).
  6. SpiDME: Spintronic Devices for Molecular Electronics, UE-FP6-NEST-STREP Grant Agreement No. 029002, (2006-2010)  Partners:  University of Hamburg – Institute for Applied Physics; University of Nijmegen – Institute for Molecules and Materials; Trinity College Dublin – School of Physics.

Latest News

I° meeting TecnoMed Puglia

Lecce, 05 dicembre 2019 - Aula Rita Levi Montalcini - CNR NANOTEC Lecce

Si terrà domani, giovedì 05 dicembre, con inizio alle ore 14.00 presso l'aula Rita Levi Montalcini del Cnr Nanotec, il "I° meeting TecnoMed Puglia: Tecnopolo per la medicina di precisione". Il meeting mira a fare il punto sulle attività programmate, sullo stato di avanzamento e sugli highlights.

Puoi scaricare la locandina da qui

Jam session Nanotec... note di scienza su scala nanometrica

Lecce, 27 settembre 2019 - ex monastero degli Olivetani "CAR-T: l'alba di una nuova era"  con: Attilio Guarini (IRCCS Istituto Tumori “Giovanni Paolo II” di Bari)  introduce e modera: Marco Ferrazzoli (Ufficio Stampa CNR Roma) a cura di: Gabriella Zammillo 

Le CAR-T (Chimeric Antigens Receptor Cells-T) sono cellule modificate in laboratorio a partire dai linfociti T. Rappresentano una nuova strategia di cura che sfrutta il sistema immunitario per combattere alcuni tipi di tumore come linfomi aggressivi a grandi cellule e leucemie linfoblastiche acute a cellule B. Il prof Attilio Guarini, ematologo all’Istituto tumori Giovanni Paolo II di Bari, le definisce la “vis sanatrix naturae della antica medicina salernitana”, trattandosi del potenziamento dell’attività citotossica dei linfociti del paziente opportunamente ingegnerizzati per riconoscere e contrastare alcuni tipi di cellule tumorali.

 

Le CAR-T possono quindi essere definite un “farmaco vivente” proprio perché prodotto a partire dalle cellule dello stesso paziente aprendo così ad un nuovo mondo, considerato che i farmaci convenzionali sono prodotti da sostanze chimiche o, in alternativa, sono anticorpi prodotti in laboratorio dai biologi. Un trattamento estremamente complesso e costoso, non sempre applicabile, ma laddove possibile, dai risultati incoraggianti per le aspettative di vita. Lo sviluppo di nuove tecnologie per la produzione di CAR-T è parte integrante delle attività di ricerca condotte dal TecnoMed Puglia, il TecnoPolo per la Medicina di Precisione, coordinato da Giuseppe Gigli direttore del Cnr Nanotec di Lecce, e che nel suo nucleo fondatore vede anche l’IRCCS Istituto Tumori “Giovanni Paolo II” di Bari, il Centro di malattie neurodegenerative e dell’invecchiamento cerebrale dell’Università di Bari con sede presso l’Ospedale " G. Panico" di Tricase e la Regione Puglia.

 

L'evento apre la nuova stagione della rassegna divulgativa "Jam session Nanotec: note di scienza su scala nanometrica", un progetto Cnr Nanotec di Gabriella Zammillo, realizzato in collaborazione con Liberrima.

A condurre e moderare la serata, Marco Ferrazzoli, capo ufficio stampa dal CNR. Puoi scaricare la locandina da qui

Notte dei Ricercatori

Lecce, 27 settembre 2019

 

ex monastero degli Olivetani, ore 18:00 - 24:00

 
 Ritorna puntuale la Notte dei Ricercatori, l’evento più atteso dai tanti appassionati di scienza, ghiotti di conoscenza senza distinzione di età. E sempre più densa di contenuti è la partecipazione del @CnrNanotec che, per l’edizione 2019,  ha reso ancora più appetibile il calendario degli appuntamenti programmati all’interno del progetto europeo #ERN-Apulia  coordinato da Unisalento, tracciando un ideale tour tra gli intriganti campi del sapere che si dipana attraverso narrazioni, illustrazioni, laboratori hand-on, dibattiti, giochi per grandi e piccini e rappresentazioni teatrali. Clicca qui per il programma completo delle attività di Nanotec.   Per l'evento completo apri il link: www.laricercaviendinotte.it