Ryhmän tutkimussuunnat

Ryhmällä on kolme päätutkimussuuntaa:

  • nanomittakaavan lämmönsiirto, erityisesti fononikiteet ja lähikentän lämmönsiirto
  • suprajohtavien materiaalien ja laitteiden kehitys, erityisesti suprajohtavat säteilydetektorit  ja niiden sovellukset alimillimetrialueesta röntgensäteisiin
  • uusien nanovalmistus ja -kuvantamismenetelmien käyttö poikkitieteellisiin sovelluksiin, kuten nanoskaalan biologinen kuvantaminen helium-ionimikroskoopilla (HIM)

Valittuja julkaisuja

Engineering thermal conductance using a two-dimensional phononic crystal
Nobuyuki Zen, Tuomas A. Puurtinen, Tero J. Isotalo, Saumyadip Chaudhuri, and Ilari J. Maasilta
Nature Communications 5, 3435 (2014)
Osoitamme ensi kertaa, että fononien lämmönjohtavuutta voidaan kontrolloida koherentisti, useilla kertaluokilla, käyttäen hyväksi kaksiulotteisia reikäfononikiteitä. Elementtimenetelmällä tehdyt laskut yhtenevät kokeiden kanssa ja osoittavat että ilmiö johtuu uusien fononimoodien ryhmänopeuksien voimakkaasta alenemisesta.

Broadband Ultrahigh-Resolution Spectroscopy of Particle-Induced X Rays: Extending the Limits of Nondestructive Analysis
M. R. J. Palosaari, M. Käyhkö, K. M. Kinnunen, M. Laitinen, J. Julin, J. Malm, T. Sajavaara, W. B. Doriese, J. Fowler, C. Reintsema, D. Swetz, D. Schmidt, J. N. Ullom, and I. J. Maasilta
Phys. Rev. Applied 6, 024002 (2016) 

PIXE spektroskopia on yleisesti käytetty kiihdytinpohjainen menetelmä alkuaineanalyysiin, aina jäännöspitoisuuksiin saakka. Yhteistyössä kiihdytinlaboratorion ja NIST Boulderin kanssa osoitamme ensi kertaa, että kryogeenisellä transitioreunailmaisin (TES) matriisilla voidaan tehdä käytännöllistä PIXE spektroskopiaa yli kertaluokkaa paremmalla energiareoluutiolla kuin aiemmilla toteutuksilla.  Tekniikka on erittäin lupaava alkuaineanalyysiin eriyisesti vaikeissa tapauksissa, joissa kymmenien eri alkuaineiden lähes päällekkäin olevat piikit pitää erotella jäännöspitoisuustasolla. Osoitetuissa tapauksissa piidetektorit eivät pystyneet havainnoimaan kaikkia alkuaineita.   

Imaging Bacterial Colonies and Phage–Bacterium Interaction at Sub-Nanometer Resolution Using Helium-Ion Microscopy
Miika Leppänen, Lotta-Riina Sundberg, Elina Laanto, Gabriel Magno de Freitas Almeida, Petri Papponen and Ilari J. Maasilta
Advanced Biosystems 1, 1700070 (2017)

Yhteistyössä biologian laitoksen kanssa osoitimme ensi kertaa, että helium-ionimikroskoopilla (HIM) voidaan kuvata bakteerikasvustoja jotka vuorovaikuttavat faagi-virusten kanssa. Lisäksi, kontrolloimalla ionivirtaa tai käyttämällä neon-ioneja, leikkasimme pois materiaalia nanoskaalassa, mahdollistaen pinnan alaisen kuvantamisen tai poikkileikkauskuvat. HIM on erittäin lupaava menetelmä mikrobiologian kuvantamiseen.