Levitazione elettrostatica. La sorgente UV provoca la ionizzazione del metallo, dandogli una carica elettrica e causando levitazione tra gli elettrodi. Il laser fonde il metallo. Il nuovo progetto prevede la levitazione elettromagnetica anziché elettrostatica. Credito:Università di Twente
I cristalli che non subiscono stress meccanici durante la crescita hanno una qualità superiore. La levitazione del metallo liquido è l'idea alla base del progetto "Perfecting metal crystals" condotto dall'Università di Twente nei Paesi Bassi.
Gli scienziati UT vogliono far crescere cristalli da un metallo fuso che viene fatto levitare da un campo elettromagnetico in condizioni di vuoto. Poiché il liquido non è sollecitato meccanicamente dalle pareti di un contenitore, i difetti del cristallo possono essere ridotti al minimo. I cristalli con proprietà superiori hanno applicazioni nell'industria dei semiconduttori e nei sincrotroni. Il progetto di ricerca sarà condotto in stretta collaborazione con la società olandese Surface Preparation Laboratory (SPL), leader di mercato nelle superfici in cristallo di altissima qualità.
La tecnica di crescita dei cristalli più comune prevede la fusione del metallo all'interno di un contenitore. Inserendo un bastoncino a temperatura più bassa con un seme di cristallo e successivamente estraendolo si ottiene la crescita del cristallo. Però, il processo è soggetto a stress e contaminazione da parte della superficie della parete del contenitore. I cristalli possono contenere carbonio di conseguenza, afferma il Dr. Arie van Houselt del gruppo Physics of Interfaces and Nanomaterials (MESA+ Institute for Nanotechnology di UT). Far crescere i cristalli facendo levitare il metallo liquido è un'idea promettente, ma è tecnicamente difficile mantenere il liquido in posizione.
Il gruppo UT caratterizzerà i cristalli di nuova formazione utilizzando una serie di tecniche come la microscopia elettronica a bassa energia (LEEM) e la microscopia a forza atomica (AFM). I loro colleghi dell'Università di Leiden, coinvolti nel progetto, si concentrerà sulle proprietà chimiche.