Il docente è sempre disponibile a ricevere studenti nel suo studio al Polo Scientifico a Sesto Fiorentino, presso il Dipartimento di Chimica, dove è generalmente rintracciabile tre 8,30 e le 19, oppure al Plesso Didattico in Viale Morgagni in concomitanza con le lezioni.

Si richiede un contatto via e-mail o via telefono, 055-4573327, per fissare l'orario.

Andrea Caneschi si è laureato in Chimica nel 1983 presso l'Università di Firenze, dove ha anche conseguito il dottorato di ricerca in Scienze Chimiche nel 1989, discutendo una tesi sul "Approccio metallo-radicale ai sistemi magnetici molecolari". È stato professore a contratto (ai sensi dell'art. 100, lett. D, del D.P.R. 382/80) presso l'Università della Calabria, Cosenza, nel periodo 1989-1991. Negli anni 1991-2004 è stato Ricercatore presso la Facoltà di Farmacia dell’Università di Firenze; dal 2004 è diventato Professore Associato di Chimica Generale e Inorganica presso il Dipartimento di Chimica "Ugo Schiff" dell'Università di Firenze. Alla abilitazioni nazionali del 2012 e del 2013 ha conseguito l’abilitazione per Professore Ordinario in due diverse aree, SSD 03 / B1 Fondamenti delle scienze chimiche e sistemi inorganici e SSD 03 / B2 Fondamenti chimiche delle tecnologie. Durante la sua carriera ha trascorso 6 mesi nel 1982 all'Université de Paris Sud, Francia, 12 mesi nel 1984 presso il Centro d'Etudes Nucleaires di Grenoble, Francia, e 12 mesi presso il M.I.T., Cambridge, Massachusetts, USA. Attualmente insegna i Corsi di Chimica generale ed inorganica e di Laboratorio di preparazioni chimiche, rispettivamente per gli studenti dei corsi di laurea in Scienze Farmaceutiche Applicate e Farmacia, dell’Università di Firenze. È Direttore del Consorzio INSTM, Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali, dal 2012. E’ membro dei consigli dell'Istituto Europeo di Magnetismo Molecolare, EIMM e del Comitato Direttivo di CRElio e CRIST (Università di Firenze). E’ stato vice-direttore di eCAMM e presidente del comitato tecnico-scientifico del Polo Toscano delle Nanotecnologie ed attualmente della società consortile GRINT (Gruppo di ricerca Nanotecnologia Innovazione Toscano). E’ membro del Consiglio Direttivo del Distretto Toscano Nuovi Materiali - DTMATE.

CV di Andrea Caneschi

Corso di Studi

- Ha ottenuto la Laurea in Chimica presso l'Università degli Studi di Firenze raggiungendo i pieni voti, il 27 Ottobre 1983.

- Lo stesso anno ha superato l'esame di stato con valutazione 98 su 100.

- Nel 1985 è risultato vincitore di una borsa di Dottorato di Ricerche in Scienze Chimiche del II ciclo di dottorato.

- Nel 1989 a Roma ha discusso la tesi finale dal titolo "Verso i Magneti Molecolari: la Via Metallo Radicale", relatore il Prof. Dante Gatteschi, correlatori il Prof. Ivano Bertini ed il Prof. Giacomo Martini.

- Nel 1989 è risultato vincitore di una borsa di studio di un anno del CNR per ricerche nell'ambito del P.F. "Materiali speciali per tecnologie avanzate" nell'ambito della tematica "Preparazione di materiali magnetici inorganici" e ne ha usufruito presso il Dipartimento di Chimica, Facoltà di S.M.F.N. dell'Università di Firenze.

Carriera Accademica

- Negli a.a. 1989/1990 e 1990/1991 è stato professore a contratto, ai sensi dell'art. 100 (lett. d) del D.P.R. 382/80, presso la Facoltà di S.M.F.N. dell'Università della Calabria.

- Nel luglio del 1991 è risultato vincitore di un concorso per un posto di ricercatore presso l'Università degli Studi di Firenze ed ha preso servizio presso la Facoltà di Farmacia di tale università.                                                               

- Nel 2002 è risultato idoneo a professore associato settore disciplinare CHIM/03, Chimica Generale ed Inorganica.

- Nel 2004 è stato nominato professore associato di Chimica Generale presso la Facoltà di Farmacia dell’Università di Firenze.

- Nel 2012 è stato abilitato al ruolo di Professore di I fascia nel SSD 03/B1 Fondamenti delle scienze chimiche e sistemi inorganici.

- Nel 2013 è stato abilitato al ruolo di Professore di I fascia nel SSD 03/B2 Fondamenti chimiche delle tecnologie.

Soggiorni all’estero

          Nel 1984 è stato ospite per due mesi presso il Laboratoire de Chemie des Metaux de Transition dell' Université de Paris Sud, a Orsay, Francia sotto la guida del Prof. Olivier Kahn dove ha caratterizzato magneticamente oligomeri etero-metallici.

          Nel 1985 e' stato borsista per un anno del Commissariat dell'Energie Atomique presso il Centre d'Etudes Nucleaires de Grenoble dove, sotto la guida del Dr. Paul Rey, si è dedicato all'approfondimento delle tecniche di sintesi di radicali organici stabili quali i nitrossidi ed i nitronil?nitrossidi. Si è inoltre dedicato alla risoluzione di strutture molecolari mediante diffrazione a raggi X ed a studi di proprietà magnetiche determinate con un magnetometro a superconduzione SQUID, all’epoca uno dei due esistenti in Europa.

          Nel 1993 ha vinto una borsa di studio del Comitato Nazionale Scienze Chimiche del CNR per soggiorni di studio all'estero e ne ha usufruito per 8 mesi presso il laboratorio del Prof. S.J. Lippard del Massachusetts Institute of Technology, M.I.T. a Boston, U.S.A., sviluppando lo studio dell'idropolimerizzazione del Fe(III) e della formazione di clusters contenenti sino a 10 ioni ferro(III).

Attività didattica

1. Corso

2013/14 -                               “Chimica generale ed Inorganica”, I anno del c.l. in Scienze Farmaceutiche                                                                     Applicate.

2013/14                                  “Stechiometria”, I anno del c.l. in Scienze Farmaceutiche Applicate.

2010/11 -                               “Laboratorio di preparazioni chimiche”, II anno del c.l. in Farmacia.

2008/09 - 2010/11              "Complementi di Chimica Generale", II anno del c.l. in Scienze Farmaceutiche                                                             Applicate.

2002/03 - 2008/09              Moduli di insegnamento per i corsi di “Chimica Generale ed Inorganica”, I anno                                   del c.l. in Chimica e Tecnologie Farmaceutiche, e “Chimica Generale”, I anno del                                                  c.l. in Tecniche Erboristiche e Controllo di Qualità.

2001/02                                  “Chimica Generale” per il c.l. in Tecniche Erboristiche della Facoltà di Farmacia.

1994/95 - 2000/01              “Complementi di Chimica Generale”, I anno del c.l. in Chimica e Tecnologie                                             Farmaceutiche della Facoltà di Farmacia dell’Università di Firenze.

1991/92 - 1993/94              Lezioni ed esercitazioni di stechiometria per il corso di “Chimica Generale ed                                                                Inorganica” per il c.l. in Chimica e Tecnologia Farmaceutica della Facoltà di                                                   Farmacia dell'Università di Firenze il cui titolare era il Prof. Andrea Dei.

1990/91                                 "Esercitazioni di Preparazioni Chimiche" del c.l. in Chimica presso la Facoltà di                                         S.M.F.N. dell'Università della Calabria.

1989/90                                  "Chimica Generale ed Inorganica con Elementi di Organica" del c.l. in Scienze                                                               Geologiche presso la Facoltà di S.M.F.N. dell'Università della Calabria.

          Il Dipartimento di Chimica, i vari consigli dei c.l. dove ha insegnato e la Facoltà di Farmacia dell'Università degli Studi di Firenze, hanno sempre approvato all'unanimità con parere ampiamente favorevole l'attività scientifica e didattica di Andrea Caneschi.

          Le valutazione della sua attività didattica ricevuta dagli studenti, pur insegnando ai primi anni di corso, risulta sempre positiva, essendo o in linea con la media di facoltà o superiore alla stessa (https://valmon.disia.unifi.it/sisvaldidat/unifi/index.php)

          E’ stato correlatore o relatore di tesi in Farmacia, Chimica e Fisica, nonché di tesi dottorali in Scienze Chimiche ed in Scienze dei Materiali.                                                    

          Ha seguito tesi di primo ciclo di studenti provenienti da università di Svizzera, Francia, Germania, Brasile e Spagna, sia nell'ambito dei progetti Socrates-Erasmus, sia nell'ambito di accordi bilaterali tra Università.

         Ha seguito come coordinatore delle attività di ricerca e di specializzazione oltre sessanta persone tra post-doc italiani e stranieri, studenti Erasmus e dottorandi europei di due Marie Curie Training Site.

          E’ stato chiamato a fare parte più volte delle commissioni giudicatrice delle tesi di dottorato in Spagna, Francia, Polonia e Romania.

          E’ stato membro del collegio dei docenti del Corso di Dottorato in Scienze Chimiche, di quello di Scienza ed Ingegneria dei Materiali, di quello in Scienza e Tecnologia dei Materiali, di quello in Processes, Materials and Constructions in Civil and Environmental Engineering and for the Protection of the Historic-Monumental Heritage ed ora è membro del dottorato in Ingegneria Industriale (i primi due afferenti alla Facoltà di S.M.F.N., gli altri afferenti alla Facoltà di Ingegneria), e segue, anche come tutore, dottorandi di di Ingegneria Industriale e di Scienze Chimiche.

          E’ stato chiamato a fare parte più volte delle commissioni giudicatrice delle tesi di dottorato in Spagna, Francia, Polonia e Romania.

          E’ stato membro del collegio dei docenti del Corso di Dottorato in Scienze Chimiche, di quello di Scienza ed Ingegneria dei Materiali, di quello in Scienza e Tecnologia dei Materiali, di quello in Processes, Materials and Constructions in Civil and Environmental Engineering and for the Protection of the Historic-Monumental Heritage ed ora è membro del dottorato in Ingegneria Industriale (i primi due afferenti alla Facoltà di S.M.F.N., gli altri afferenti alla Facoltà di Ingegneria), e segue, anche come tutore, dottorandi di Ingegneria Industriale e di Scienze Chimiche. Alcuni dei dottorandi seguiti negli ultimi 10 anni sono:

          Inoltre, Andrea Caneschi è stato più volte membro di commissione di concorso per selezione di ricercatori di atenei italiani e del C.N.R.

Attività di ricerca scientifica

         Soggetti di ricerca: Correlazione tra struttura e proprietà magnetiche ed elettroniche di sistemi inorganici allo stato solido; Magneti a singola molecola; Magneti a singola catena; Molecole ancorate su superfici conduttrici e loro nanostrutturazione; Nanoparticelle magnetiche; Applicazioni biomedicali di materiali magnetici nanostrutturati; Materiali nanostrutturati; Applicazioni nanotecnologiche; Materiali nanostrutturati per elettronica ultraveloce; Tecniche di indagine di proprietà magnetiche; Tecniche di spettroscopie di sonda; Tecniche di analisi strutturale allo stato solido; Tecniche di basse temperature; Struttura elettronica di complessi metallici; Radicali Nitronil Nitrossidi; Interazioni magnetiche tra ioni metallici e tra ioni metallici e radicali organici; Materiali magnetici basso-dimensionali; Sistemi magnetici contenenti ioni delle terre rare; Sistemi magnetici su superfici conduttrici; Sinterizzazione di ossidi; Tecniche di scale-up di sintesi di materiali nanostrutturati.

          E’ stato responsabile o co-responsabile scientifico diretto di oltre 40 tra assegni di ricerca e post-doc. Nello specifico segue elenco di assegnisti negli ultimi 12 anni:

          La sua produzione scientifica lo vede come co-autore di oltre 380 articoli in lingua inglese pubblicati sulle migliori riviste internazionali ed ha presentato oltre 270 comunicazioni a congressi nazionali ed internazionali. Alcune delle sue pubblicazioni sono state classificate Hot paper e VIP paper da prestigiose riviste ed altre, pur essendo uscite recentemente risultano già molto citate, confermando la qualità e l’interesse della comunità scientifica internazionale per la sua ricerca. Utilizzando banche dati elettroniche è possibile estrarre parametri numerici che, seppure con molti limiti che ogni parametro semplicemente numerico può avere, possono dare una indicazione dell’impatto non occasionale ma continuativo della ricerca svolta da una persona, infatti il suo indice-h è di assoluta rilevanza internazionale (75) così come il numero di citazioni ricevute dai suoi lavori, oltre 22.800 (fonte ISI-Web of Science, Aprile 2017). In tutte Caneschi è un co-autore, si riesce però a ben evidenziare la continuità e la coerenza del suo contributo ed anche la sua ricerca di nuovi campi di applicazione delle tecniche di sua conoscenza, così come il tentativo di avvicinarsi a sempre nuovi esperimenti ed a tecniche uniche o semi-uniche. A titolo di curiosità si riporta che risulta in 13° posizione tra i chimici italiano più citati al mondo da via-academy (http://www.topitalianscientists.org/TIS_HTML/Top_Italian_Scientists_Chemistry.htm) che gli accredita un h-index di 78 con oltre 24.800 citazione (fonte google scholar al 27/03/2017).

         I suoi lavori sono apparsi sulle migliori riviste internazionali generaliste come Nature, Nature Physics, Science, Progress Inorganic Chemistry, Account Chemical Research, Chemical Society Review, Coordination Chemistry Review, Nano Letters, Chemistry of Material, J. American Chemical Society, Angewandte Chemie, Physical Review Letters, Physical Review B, Langmuir, Advanced Materials, Chemical Communications, J. Material Chemistry, e molte altre riviste di settore.

                E’ stato invitato a tenere seminari in università italiane e straniere, ha presentato comunicazioni a congressi nazionali ed internazionali.

         Uno dei lavori di cui è co-autore viene considerato il punto di partenza nell’apertura del campo di ricerca dei Magneti a Singola Molecola (Nature, 1993, 365, 141), un campo che successivamente si è sviluppato in forte overlap e complementarietà con la fisica per poi espandersi anche ad altre discipline correlate come la scienza dei materiali e la biologia diventando così un soggetto di ricerca totalmente multidisciplinare. Questo soggetto è stato riconosciuto su Nature Milestone come una delle ricerche più importanti nella storia dello spin (http://www.nature.com/milestones/milespin/index.html), viene infatti riconosciuto come (http://www.nature.com/milestones/milespin/full/milespin22.html) la pietra miliare n. 22, e si trova insieme ad altre fondamentali scoperte recenti come la ”Giant magnetoresistance”, l’MRI funzionale e la “Semiconductor spintronics” e passate come l’esperimento di Stern e Gerlach, l’equazione di Dirac, l’effetto Zeeman, la scoperta dell’NMR.

http://orcid.org/0000-0001-5535-3469

          Ha partecipato a scuole e seminari di approfondimento e specializzazione di tecniche di ricerca chimico?fisiche, è stato invitato a tenere seminari in università italiane e straniere, ha presentato contributi a congressi nazionali ed internazionali (oltre 270), è stato organizzatore di convegni nazionali ed internazionali.

         Ha avuto accesso per i propri esperimenti a centri di grandi apparecchiature internazionali, quali il Francis Bitter National Magnets Laboratory, presso il Massachussetts Institute of Technology, a Cambridge, U.S.A., il Centre de Diffration Neutronique del Commissariat per l'Energie Atomique a Grenoble, Francia, il Service Nationale Champs Intenses ed il Centre de Recherches des Tres Basses Temperatures del C.N.R.S. a Grenoble, Francia, BESSY (Berliner Elektronenspeicherring-Geselischaft fur Synchrotronstrahlung), Berlino, Germania, Swiss Light Source (SLS), Villigen, Svizzera; ELETTRA, a Trieste, Italy; European Synchrotron Radiation Facilities (ESRF), Grenoble, Francia; Canadian Light Source; ISIS, Rutherford Appleton Laboratory, UK; TRIUMF Canada's National Laboratory for Particle and Nuclear Physics; NHMFL (National High Magnetic Field Laboratory), Tallahassee, Florida.

                Ha avuto o ha in atto numerose collaborazioni scientifiche con Istituzioni e Centri internazionali di cui a seguito riportiamo le principali, citando i ricercatori di riferimento e le istituzioni di appartenenza:

E con ricercatori di laboratori delle seguenti Istituzioni e Centri nazionali:

Ha inoltre avuto collaborazioni scientifiche con ricercatori delle seguenti aziende: Divisione Superconduttori, Centro Ricerche LMI (KME), Fornaci di Barga, Lucca; Centro Ricerche Ce.Ri.Col., Colorobbia Italia, Empoli; Centro Ricerche ENI, Milano.

Attività progettuale di ricerca scientifica

                A livello internazionale ha partecipato a Research Training Network del III, IV, V, VI Programma Quadro della Comunità Europea, e progetti del VII PQ e di H2020; è stato inoltre responsabile del coordinamento degli studenti e dei supervisor di due Marie Curie Training Site “MOLMAG” nel V e VI PQ

Più in dettaglio in H2020 partecipa a:

- AMPHIBIAN, Anisometric permanent hybrid magnets based on inexpensive and non-critical materials”. RIA, Topic: NMBP-03-2016, Call: H2020-NMBP-2016-2017 (NANOTECHNOLOGIES, ADVANCED MATERIALS, BIOTECHNOLOGY), Proposal number: 720853-2.

- FEMTOTERABYTE, Optical antenna-assisted magnetic storage at few nanometers on femtosecond timescale. FETOPEN-2014-2015-RIA. Topic: FETOPEN-RIA-2014-2015

Type of action: RIA, Proposal number: 713068.

Nel VII Programma Quadro della CE ha partecipato a:

-“NANOMAGMA”, NANOstructured active MAGneto-plasmonic Materials, VII PQ, NMP-2007-2.2-2. SMALL.

-“MolSpinQIP”, Molecular Spin Clusters for Quantum Information Processing, del VII PQ della CE, STREP, ICT-2007.8.0 FET Open, Quantum Information Processing, Project Number: 211284.

-“NANOTHER”, Integration of novel NANOparticle based technology for THERapeutics and diagnosis of different types of cancer, NMP-2007-4.0-4, Large Scale, CP-IP 213631-2.

-“4FNANOMAG”, Theoretical basis for the design of Lanthanide-based molecular nanomagnets, FP7-PEOPLE-2007-2-1-IEF, Intra European Fellowships.

-“ESN-STM”, Electron Spin Noise Scanning Tunneling Microscopy MC-IAPP Industry-Academia Partnerships and Pathways - FP7-PEOPLE-2011-IAPP – 286196.

-“NANOPYME”, Nanocrystalline Permanent Magnets Based on Hybrid Metal-Ferrites, FP7-NMP-2012-SMALL-6 – 310516.

-MANUNET ERA-NET Project – “INNOHU” – Innovative materials and sensors design for relative humidity monitoring in harsh operative conditions.

“e-CAMM”, European structured research area for CAtalytic and Magnetic nanoMaterials, Theme 4 – NMP - Nanosciences, Nanotechnologies, Materials and new Production Technologies, FP7-NMP-2011-CSA-5, proposal N.: 290455.

Nel V e VI Programma Quadro della CE ha partecipato a:

-HPRN-CT-1999-00012 V FP, durata 4 anni: Molecules as Nanomagnets “MOLNANOMAG”. Rete di laboratori per sviluppare la ricerca su sistemi magnetici di tipo molecolare.

-HPMT–CT-200-00179 Marie Curie Training Site, V FP: Magnetism and Magnetic Resonance of Molecules - “MOLMAG”. Responsabile coordinamento dei borsisti e dei supervisor.

-HPRI-CT-2000-40022 V FP, durata 4 anni, SENTINEL (rete per lo sviluppo della tecnica EPR ad alto campo ed alta frequenza).

-HPRI-CT-1999-40013 V FP durata 3 anni: HIGH-FIELD ICN (rete per lo sviluppo della tecnica di misure con campi magnetici molto intensi).

-MEST-CT-2004-504204, Marie Curie Training Site,VI FP: Magnetism and Magnetic Resonance of Molecules – “MOLMAG”. Responsabile coordinamento dei borsisti e dei supervisor.

-MRTN-CT-2003-504880: “QUEMOLNA”, Quantum Effects in MOLecular Nanomagnets. Questo progetto si è piazzato al primo posto della classifica Europea del bando.

-Network of Excellence “MAGMANet”, NMP3-CT-2005-515767.

-Marie Curie Fellowship, “DFTPREDICTANDCHARCT”, New generation magnetic materials - a synthetic methodology derived from computational predictions”, VI PQ, MIIF-CT-2006-039715.

Sempre a livello internazionale ha inoltre partecipato o partecipa a:

- COST Open Call OC-2015-1, durata 5 anni: oc-2015-1-19672: “Molecular Spintronic” – MOLSPIN.

Responsabile di Unità

-COST Open Call oc-2013-2, durata 5 anni: oc-2013-2-17089COST: "Multifunctional Nanoparticles for Magnetic Hyperthermia and Indirect Radiation Therapy” – RADIOMAG.

-COST D14 2001, durata 5 anni: Non-linear Magneto-optics Properties of Organic and Metal-Organic Compounds: Potential Molecule-based Switches

-DFG “Molekularer Magnetismus” (SPP1137) 2001, durata 2 anni: Synthesis and characterisation of molecular materials showing slow magnetic relaxation and magnetic memory effect. Tale progetto è stato rinnovato altre 2 volte, negli anni 2004-2005 e 2006-2007.

                A livello nazionale partecipa o ha partecipato ai seguenti progetti:

-PRIN 2009 Materiali Funzionali Basati su Ioni delle Terre Rare per Dispositivi Innovativi. Coordinatore nazionale.

-PRIN 2005 Progettazione ed auto-organizzazione di architetture molecolari per nanomagneti e sistemi optoelettronici.

-PRIN 2003 Proprietà di singole molecole ed architetture molecolari funzionali supportate: caratterizzazione chimico fisica, sviluppo di sintesi chimiche e di sistemi per l'indagine.

-PRIN 2000 Caratterizzazione magnetica di solidi supramolecolari. Coordinatore Unità.

-PRIN 2001 Nanotecnologie molecolari per nanomagneti ed ottica non lineare.

-PRIN 1999 Molecole per materiali funzionali nanostrutturati;

-PRIN 1997 Molecole per materiali funzionali nanostrutturati;

- FIRB 2010 ACCORDI NEGOZIALI – Rete integrata di nanomedicina - "RINAME".

- FIRB 2003 - Composti molecolari e materiali ibridi nanostrutturati con proprietà ottiche risonanti e non risonanti per dispositivi fotonici.

- FIRB 2001 Nano-organizzazione di molecole ibride inorganiche/organiche con proprietà magnetiche ed ottiche

- FISR 2001 Nanotecnologie molecolari per l’immagazzinamento e la trasmissione delle informazioni.

-PROGETTO 40%: Chimica dei materiali (materiali funzionali molecolari e macromolecolari) – Cluster metallici e composti di coordinazione ad elevata nuclearità(MURST, 1996);

-PROGETTO 40%: Chimica dei materiali – Cluster metallici e composti di coordinazione ad elevata nuclearità (MURST, 1995);

- Accordo di Programma Ministero dello Sviluppo Economico – ENEA. Ricerca di Sistema Elettrico - Piano Annuale di Realizzazione 2015 - Area: Efficienza energetica e risparmio di energia negli usi finali elettrici e interazione con altri vettori - Progetto: Processi e macchinari industriali - Obiettivo: Studio di catalizzatori magnetici a elevata attività con finalità di efficientamento energetico dei processi produttivi nell’industria chimica. Ricerca su: “INDIVIDUAZIONE DELLE PROPRIETA MAGNETICHE E DESIGN DEI MATERIALI PER APPLICAZIONI CATALITICHE AD ELEVATA EFFICIENZA”. Responsabile scientifico della ricerca.

- CNR Convenzione “PROMO” CNR-INSTM 2006-2009: Nanostrutture organiche, organometalliche, polimeriche ed ibride: ingegnerizzazione supramolecolare delle proprietà fotoniche e dispositivistica innovativa per optoelettronica. Responsabile scientifico della commessa.

- CNR Programma Nanotecnologie legge 95/95, 2001-2004: Nanostrutture e Nanotecnologie per l’Elettronica Molecolare, progetto: “Sistemi molecolari organizzati su conduttori e semiconduttori”.

- CNR Progetto Agenzia 2000: Sintesi di materiali molecolari con proprietà magnetiche e loro caratterizzazione.

- INFM, 1999-2001 - PRA MESMAG “Mesoscopic Scale Magnetism in Molecular Clusters”.

                A livello regionale partecipa oha partecipato a:

- POR 2014-2020 - Bando Unico di Ricerca e Sviluppo 2014 - Regione Toscana     - New Goldsmiths Ways - Evoluzione sostenibile nella filiera della produzione Orafa 3D. Responsabile scientifico.

- POR 2014-2020 - Bando Unico di Ricerca e Sviluppo 2014 - Regione Toscana     - NANOmateriali per la BONifica associata a Dewatering di matrici ambientali (NANOBOND).

- Regione Toscana - Progetto NANOXM, nanotecnologie per il mercato. Piano di fattibilità per la costituzione di un Polo di Innovazione Regionale - PRSE 2007-2013 Linea di intervento 1.2 - Sostegno al trasferimento tecnologico mediante qualificazione di centri di competenze. Responsabile scientifico.

- Regione Toscana - Progetto NANOXM fase 2, nanotecnologie per il mercato. Piano di fattibilità per la costituzione di un Polo di Innovazione Regionale - PRSE 2007-2013 Linea di intervento 1.2 - Sostegno al trasferimento tecnologico mediante qualificazione di centri di competenze. Responsabile scientifico.

- Regione Toscana - Progetto NANOSIGHT - POR CREO FESR 2007-2013 Linea 1.2 PRSE 2012–2015 Linea 1.1C - Attività di smart specialisation e foresight. Responsabile scientifico.

- “PROPOSTE PER LA SPERIMENTAZIONE DI INIZIATIVE DI PROMOZIONE, SVILUPPO, VALORIZZAZIONE DELLA RICERCA E DEL CAPITALE UMANO CON RICADUTA DIRETTA SUL TERRITORIO LOMBARDO” - Anno 2009 – “Nanovettori multifunzionali di nuova sintesi per MRI, rilascio di farmaci e targeting cellulare e molecolare”, NANO-MRI-TARGET.

- “PROPOSTE PER LA SPERIMENTAZIONE DI INIZIATIVE DI PROMOZIONE, SVILUPPO, VALORIZZAZIONE DELLA RICERCA E DEL CAPITALE UMANO CON RICADUTA DIRETTA SUL TERRITORIO LOMBARDO” - Anno 2012“Tailoring MAGnetic NANOparticles physical properties for advanced clinical application” MAGNANO.

- ISTITUTO TOSCANO TUMORI – REGIONE TOSCANA BANDO PER L’ASSEGNAZIONE DI FONDI PER IL FINANZIAMENTO DI PROGETTI DI RICERCA IN CAMPO ONCOLOGICO – ANNO 2010- Targeted drug delivery by innovative hydrogels for the treatment of solid tumors.

E’ stato inoltre titolare di contratti industriali (Bitron S.p.A., Opocrin S.p.A., Colorobbia Italia S.p.A., Colorobbia Consulting S.R.L., Outokumpu Poricopper Oy - Superconductors S.p.A., Europa Metalli S.p.A., VICOR Corp.),e di progetti di Fondazioni, questi secondi ottenuti mediante bandi competitivi:

- CaRiPLo 2014: “New biomimetic tools for miRNA targeting – BaTMAN”. Responsabile di unità.

- CaRiPLo 2014: “Bio-Revaluation of the Chemical District of Mantova by Planning Non-Food Biomass Supply and its Upgrading to Bio-Products – BioMAN.

- AIRC 2011: “Magnetosomes as nanotechnology platform for thermotherapy of tumour”, Responsabile di Unità.

- Ente Cassa di Risparmio di Firenze 2005-2009: un progetto dedicato alla creazione di un centro di recupero e liquefazione di gas Elio per l’intero Polo Scientifico dell’Ateneo fiorentino è stato finanziato più volte per un ammontare complessivo di oltre 1,5 ML di Euro; il centro costruito è perfettamente funzionante, unico in Italia, rappresenta un forte supporto alla ricerca scientifica svolta al Polo oltre a contribuire a ridurre il consumo di un gas strategico, l’Elio, non recuperabile dall’atmosfera. Caneschi è stato il Responsabile del Progetto.

Attività di coordinamento ed organizzazione della ricerca scientifica:

                E’ direttore, dal maggio 2012, del Consorzio Interuniversitario Nazionale di Scienza e Tecnologia dei Materiali, INSTM, a cui afferiscono 49 atenei italiani. Il suo mandato è stato rinnovato nel 2016 per 4 anni.

                Nella funzione di Managing Director è membro del Board of Directors del EIMM S.C.A.R.L., European Institute of Molecular Magnetism, con sede a Firenze, Italia, fino al dicembre 2016. Dal 2014 ricopre la stessa carica nell’EIMM A.S.B.L., European Institute of Molecular Magnetism, con sede a Bruxelles, Belgio.

E’ membro del Comitato di Indirizzo del Distretto Tecnologico della Regione Toscana sui nuovi Materiali, DT MATE.

E’ membro del Comitato Tecnico-Scientifico del Distretto Tecnologico della Regione Toscana sui nuovi Materiali, DT MATE.

                E’ membro del Consiglio Direttivo del Centro di Cristallografia Strutturale - CRIST, dell’Università di Firenze.

E’ membro del Comitato di Direzione del CRElio, Centro di Recupero e Liquefazione Gas Elio, dell’Università di Firenze.

                E’ membro dello Steering Committee della LSF STAR-Lab presso l’Università della Calabria.

E’ membro del Comitato di Indirizzo relativo all’accordo di cooperazione tra IIT e Consorzio INSTM.

E’ membro del Comitato di Indirizzo relativo all’accordo di convenzione tra CNR e Consorzio INSTM.

E’ presidente del Consiglio Scientifico della società consortile GRINT, Gruppo Ricerca Innovazione Nanotecnologie Toscana, una società pubblico privata a cui partecipano anche grandi realtà industriali (Colorobbia S.p.A., Acque S.p.A).

E’ membro del Consiglio Scientifico della società L.M.P.E. s.r.l, una società che ha per oggetto lo svolgimento di attività di ricerca orientata allo sviluppo industriale con trasferimento tecnologico e servizi di controllo.

E’ associato all’Istituto ICCOM del CNR.

E’ stato nominato nel 2016 membro della Task Force “Characterisation” dell’European Materials Characterisation Council della Commissione Europea.

E’ stato l’Operational Manager del Network of Excellence “Magmanet” del VI PQ della CE, 22 partner, di 10 paesi Europei, grant di circa 10,5 ME.

E’ stato il Responsabile di progetto per l’ultimo anno del più grande IP (60 partner) finanziato dalla CE nel VI FP, VIRTHUALIS (Virtual Reality and Human Factors Applications for Improving Safety, contract nr. NMP2-CT-2005-515831)

                E’ stato vice-direttore dell’eCAMM (European structured research area for CAtalytic and Magnetic nanomaterials).

E’ stato coordinatore del Consiglio Scientifico del Consorzio Interuniversitario Nazionale di Scienza e Tecnologia dei Materiali, INSTM.

                E’ stato membro della Commissione Brevetti del Consorzio Interuniversitario Nazionale di Scienza e Tecnologia dei Materiali, INSTM.

E’ stato membro del comitato tecnico-scientifico di Rete Ventures, la società per il trasferimento tecnologico e lo sviluppo industriale che operava nel campo dei materiali innovativi e delle tecnologie avanzate, nata dai tre maggiori Enti che producono ricerca con le reti delle università italiane e del CNR ed in laboratori internazionali.

E’ stato presidente del Consiglio Tecnico Scientifico del Polo delle Nanotecnologie della Regione Toscana, NANOXM.

E’ rappresentante dell’Università di Firenze nel Consiglio Direttivo del Consorzio Interuniversitario Nazionale di Scienza e Tecnologia dei Materiali, INSTM.

E’ associato all’Istituto ICCOM del CNR.

E’ stato nominato Esperto Esterno per le competenze nelle applicazioni nanotecnologiche nell’ambito del progetto Nano4M, Nanotechnology for Market, del programma INTERREG IVC della EC, per l’ASEV, rappresentante la Regione Toscana in questo progetto.

E’ stato membro del comitato scientifico o del comitato organizzatore di Congressi nazionali ed internazionali. Negli ultimi 10 anni di: ICMM-2008, International Conference on Molecular Based Magnets, 2008; ECMM-2009, European Conference on Molecular Magnets 2009; Convegno Nazionale sulla Scienza e Tecnologia dei Materiali, 2011, 2015, 2017; Nanotech Italy 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 e 2015; Scuola Internazionale sui Metalli nei Beni Culturali, 2011; SAMIC 2011, Physical Methods in Coordination and Supramolecular Chemistry, 2012; ECMM-2015, European Conference on Molecular Magnets 2015; Materials.it 2016; Nanoforum 2016 (Honor committee); Europacat 2017; ECMM-2017, European Conference on Molecular Magnets 2017; The XXI International Conference on Solid State Ionics 2017 (Honor committee), 3^rd Parma Nanodays 2017.

Attività di valutatore e revisore nell’ambito della ricerca scientifica:

          E’ stato utilizzato o viene utilizzato come revisore dalle seguenti riviste:

Journal of the American Chemical Society, Inorganic Chemistry, Chemistry of Materials, Journal of Material Chemistry, Inorganica Chimica Acta, Chemistry - an European Journal, New Journal of Chemistry, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, ChemPhysChem, Europhysics Letters, Physical Review B, Physical Review Letters, Materials Research Bulletin, Journal Applied Physics, Materials Chemistry and Physics, Journal Chemical Society – Dalton, Inorganic Chemistry Communications, European Journal of Inorganic Chemistry, Coordination Chemistry Review, Nanoscale, Chemical Communications, Synthetic Metals, J. Solid State Chemistry, Advanced Functional Materials, PCCP - Physical Chemistry Chemical Physics, CrystEngComm, Crystal Growth & Design, Chemical Science, Chemical Society Review, Advanced Materials, Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, ChemPlusChem, RSC Advances, Nanoscale, Chemical Science, Journal Material Chemistry C, Journal of Nanomaterials, Materials & Design, Arabian Journal of Chemistry, Angewandte Chemie, Advanced Materials and Interfaces, Chemistry - an Asian Journal.

          E’ stato e viene utilizzato come valutatore per i progetti delle seguenti istituzioni: ERC – European Research Council; EC – FP7 Marie Curie Actions PISCOPIA Fellowship Programme; National Science Fundation degli Stati Uniti; Israel Science Fundation; CNRS (Francia); Agence Nationale de la Recherche, ANR (Francia); Regione Bretagne (Francia); Chilean National Science and Technology Commission; “The Academy of Sciences for the Developing World”, TWAS; International Center for Frontier Research in Chemistry, (Francia); CNR; progetti PRISMA del Consorzio INSTM; Regione Piemonte; Regione Lazio; Regione Lombardia; Università di Padova; MIUR per progetti PRIN e FIRB; MISE.

Breve Descrizione dell’Attività Scientifica di Andrea Caneschi

L’attività scientifica di Andrea Caneschi è iniziata studiando le relazioni tra caratteristiche strutturali e proprietà chimico fisiche, con particolare riguardo a quelle magnetiche ed elettroniche, di composti costituiti da ioni paramagnetici e leganti organici o inorganici, mediante misure magnetiche, risoluzione strutturale, NMR paramagnetico, EPR ed UV in: a) composti contenenti ioni delle terre rare e ioni della prima serie di transizione^2,3,5; b) composti oligomeri eteronucleari di ioni della prima serie di transizione.^{1,4,81,84,92,97,108} Questo secondo soggetto era da anni il soggetto di ricerca nel laboratorio (A. Dei, D. Gatteschi) in cui fu svolta la tesi di laurea ed aveva già portato risultati fondamentali per l’avanzamento della comprensione dei meccanismi di interazione tra ioni metallici. Il primo citato invece risultò essere un soggetto abbastanza nuovo che portò ad un risultato inatteso, la presenza di interazione ferromagnetica tra alcuni ioni 4f ed alcuni 3d. La ricerca riguardante le possibili interazioni fra terre rare ed altri centri paramagnetici ha accompagnato una larga parte della sua attività di ricerca arrivando sino ai giorni attuali risultati.^{2,3,5,8,11,22,24,28,30,32,34,38,39,41,44,45,56,60,61,64,69,76,77,112, 222, 235, 240, 241, 379, 385, 390} Il soggiorno di Caneschi, nel 1984, presso il Department des Recherche Fondamentale del Centre d’Etudes Nucleaires di Grenoble, sotto la direzione di Paul Rey, detto un notevole impulso alla sua ricerca, grazie ad un’intensa attività di sintesi e caratterizzazione di radicali organici stabili come i nitronil nitrossidi e dei loro addotti con ioni dei metalli di transizione e delle terre rare. Là ebbe la possibilità di lavorare indipendentemente con i diffattometri a raggi X per cristallo singolo e di utilizzare uno dei primi magnetometri SQUID presenti all’epoca in Europa. L’uso di un radicale coordinato direttamente alla terra rara e quindi utilizzato come una sonda locale permise di avere informazioni dirette sulle interazioni di scambio; furono così progettati composti del tipo Rad-TR^39,44,60 con cui misurare l’interazione diretta, composti del tipo Rad-TR-Rad^8,22 con cui misurare l’interazione fra centri paramagnetici attraverso una terra rara (usando in questo caso La³⁺ ed Y³⁺)^22,30 con i cui risultati analizzare il comportamento di composti monodimensionali del tipo (-Rad-TR-)_n ^23,24,41,45 Sono state utilizzate terre rare isotrope ed anisotrope ottenendo risultati diversi ma ugualmente importanti. Utilizzando per esempio ^32,64,69,77 il Dy³⁺ fu osservata una transizione di fase magnetica la cui temperatura critica, 4 K, era confrontabile con quelle osservate in composti ionici aventi come contraioni ossidi o idrossidi, fornendo così incoraggianti prospettive per i materiali di origine molecolare ad essere alternativi, se non competitivi, ai materiali classici di origine ionica. Anche con le terre rare isotrope, prima fra tutte il Gd³⁺, sono stati ottenuti risultati estremamente interessanti come nel caso di composti del tipo Gd(hfac)₃NITR (dove NITR è 2-R-4,4,5,5-tetrametil-imidazolil-1ossil-3-ossido); questi sistemi monodimensionali sono soggetti a frustrazione di spin in quanto l'interazione TR-Rad e di tipo ferromagnetico mentre quelle Rad-Rad attraverso gli orbitali vuoti della TR e Gd-Gd attraverso il radicale, sono di tipo antiferromagnetico, con forza delle interazioni confrontabile. Questa situazione ha permesso di avere una prova sperimentale della teoria di Harada, che prevedeva per tale situazione di frustrazione di spin una disposizione ad elica degli spin con degenerazione dell’elica destrorsa e sinistrorsa. La creazione di domini costituiti da segmenti di catena ad elica con chiralità diversa dà luogo ad un picco nel calore specifico. Tale contributo al calore specifico è stato sperimentalmente osservato solo in queste catene Gd-Rad.^{112, 272, 281, 308, 321} La ricerca di Caneschi sui composti di Terre Rare, con^{279, 299, 377} o senza radicali,^{218, 270, 341, 346, 348, 353, 380} è stata una componente continua della sua attività.

            La parte preponderate dell'attività scientifica di Andrea Caneschi in quel periodo ha però riguardato più i sistemi contenenti ioni dei metalli di transizione. Cominciò in Francia, a Grenoble, dopo essersi impadronito delle tecniche di sintesi dei nitronil nitrossidi^33,48 a cercare di ottenere cluster ed oligomeri di centri paramagnetici^{15-17,19,20,25,35,40,43,4649,52,62,70,79,80,204,286} e sistemi estesi che presentassero fenomeni magnetici di tipo cooperativo. Sono di quel periodo l'ottenimento di catene di ioni Cu(II),^{6,9,42,53,67,68} Ni(II),^29,59 Co(II),^17,59 Mn(II),^{18,26,27,31,47,54,59,78} Zn(II),⁵⁰ in cui gli ioni sono coordinati da tra loro da radicali nitronil nitrossido. In funzione dei differenti orbitali atomici si sono potuti osservare interazioni ferromagnetiche (Cu) ed antiferromagnetiche (Ni, Co, Mn); quest'ultime, dato che avvengono tra spin diversi, S_rad = 1/2, S_met>1/2, portano alla non compensazione del momento magnetico risultante dando così luogo a catene con interazione di tipo ferrimagnetico. Particolare attenzione fu rivolta allo studio di alcuni derivati di Mn(II) che presentavano transizioni di fase ad ordine magnetico 3D di origine dipolare. Furono così portati avanti studi originali su cristallo singolo per mettere in evidenza il tipo di anisotropia presente in questi composti, sia mediante spettroscopia EPR su cristallo, sia con misure di suscettività magnetica eseguite sempre su singolo cristallo su uno strumento all'epoca ancora in fase sperimentale, ovvero uno SQUID concepito e costruito all'Istitute d’Eletronique Fondamentale dell'Université de Paris Sud, per lavorare su segnali estremamente deboli. I risultati mostrarono che le deboli interazioni dipolari fra le catene erano all’origine dell’ordine magnetico tridimensionale che veniva osservato. Le temperature delle transizioni a fasi ordinate osservate per queste composti erano estremamente alte per prodotti di origine molecocolare, 4-8 K, ma sempre troppo basse per essere veramente competitive con materiali di tipo tradizionale. La sintesi fu quindi indirizzata verso sistemi a dimensionalità maggiore, in cui fossero presenti legami fra le catene, sia usando sali di partenza anionici^21,35,43,47, che avessero più tendenza a formare strutture estese degli originali betadichetoni florurati, neutri, fino ad allora utilizzati, sia modificando i nitronil nitrossidi con l'aggiunta di un terzo centro di coordinazione sul sostituente R.^{40,46,52,53,59,70,71,89,105}

Seguendo la prima strada è stato ottenuto il migliore risultato in quanto, utilizzando il pentafluorobenzoato di Mn(II), sono stati sintetizzati e caratterizzati prodotti di struttura bidimensionale²¹ che presentano transizioni di fase magnetiche nell'intervallo 20-25 K, risultati per almeno un decennio i composti di origine molecolare con le temperature di transizione più alte. Seguendo la strada dell'aumento del numero dei centri di coordinazione dei leganti radicali sono stati ottenuti risultati ugualmente interessanti anche se meno eclatanti; vale la pena di ricordare^52,59,71 sia un composto con struttura a piani costituito da Mn(hfac)₂ e un radicale nitronil nitrossido avente come sostituente R una p-benzaldeide,^71,89 sia un composto con struttura a nastro costituito da differenti coppie di ioni (Mn(II) e Ni(II), Mn(II) e Co(II))⁵⁹ coordinati tra loro da radicali nitronil nitrossido aventi come sostituenti R una p-piridina. Entrambi i composti mostrano transizione di fase, ma nella regione dell'elio liquido; l'incremento quindi della dimensionalità strutturale in questo caso non portò all'innalzamento auspicato della temperatura di transizione in quanto è stato dimostrato che l'interazione tra centri paramagnetici trasmessa attraverso il gruppo sostituente dove è localizzato il terzo sito di coordinazione è molto meno efficace di quanto sia tra i due siti equivalenti del radicale nitronil nitrossido. E’ stata tentato anche l’utilizzo di poliradicali,^68,79 per aumentare il numero di centri coordinanti paramagnetici, ma anche questo tentativo non ha portato risultati di netto rilievo. Sono apparsi estremamente originali invece i risultati⁸² ottenuti studiando un radicale il cui sostituente è il gruppo p-metossibenzene che cristallizzando in un gruppo acentrico presenta attività ottica non-lineare, la sua capacità di generazione di seconda armonica è stata misurata pari a circa 1/10 di quello osservato nei prodotti comunemente usati per sfruttare questa proprietà; inoltre, complessato con Mn(II), forma un composto monodimensionale che mantiene una debole attività di SHG e mostra una transizione di fase magnetica nella regione dell'elio liquido, possedendo così due funzioni tecnologicamente apprezzabili.⁷⁸ Un altro radicale contenente il sostituente R = tiometilbenzene, sintetizzato durante il tentativo di razionalizzare gli effetti di un terzo centro di coordinazione su le proprietà magnetiche osservate, ha rivelato a sua volta di possedere una transizione ad ordine ferromagnetico^86,95 ad una temperatura di circa 0.2 K entrando quindi nella lista dei pochi ferromagneti puramente organici attualmente esistenti. Sempre durante i tentativi di aumentare la dimensionalità dei composti è stato ottenuto un composto ciclico costituito da 6 nitrossidi, S=1/2, e sei ioni Mn(II), S=5/2, il cui stato fondamentale è S=12, che è stato per oltre un decennio il sistema di origine molecolare con il più alto valore di spin nello stato fondamentale.^{16, 219} Nel corso della sua attività non ha mai completamente abbandonato l’uso dei radicali, ed infatti in tempi più recenti ha lavorato per modificarne la parte dei sostituenti per applicazioni diverse, tra cui il loro deposito su superfici conduttrici.^{276, 284, 352, 359, 361, 367,386} Sui vari sistemi brevemente descritti Andrea Caneschi ha generalmente eseguito la sintesi e la caratterizzazione strutturale e magnetica partecipando inoltre sovente alla progettazione ed alla esecuzione di esperimenti di caratterizzazione più mirata delle singole proprietà; ciò lo ha avvicinato, anche se a volte non in maniera estremamente approfondita, a tecniche strumentali non routinarie, e gli ha permesso di utilizzare comunemente le bassissime temperature e la tecnologia dell'alto vuoto.

All'inizio degli anni ‘90 il gruppo di ricerca con cui collabora si è indirizzato allo studio delle proprietà magnetiche di clusters di ioni dei metalli di transizione⁸³. Tali sistemi si collocano nella fase mesoscopica, a metà strada quindi tra una molecola discreta, piccola, ed un sistema esteso, e permettono di studiare la transizione dal paramagnetismo delle molecole isolate al magnetismo cooperativo dei sistemi estesi. In questo settore il gruppo di Firenze si è distinto per la scoperta del fenomeno del rilassamento lento della magnetizzazione a bassa temperatura^73,98 (è stato osservato un tempo di rilassamento della magnetizzazione, t, pari a circa di 2 mesi a 2 K) in un cluster dodecanucleare di Manganese(III, IV) sintetizzato per la prima volta negli anni ‘80 da Lis e risintetizzato da Andrea Caneschi. A causa del rilassamento lento, il cluster di Mn12 è la prima molecola che si comporta come un nanomagnete mostrando isteresi magnetica, che persiste anche diluendo le molecole in una matrice diamagnetica, confermandone così l’origine puramente molecolare. Per questa peculiarità i composti che da allora hanno mostrato questo comportamento, vengono chiamati Single Malecule Magnets, SMM. La scoperta di questa inusuale proprietà ha aperto la prospettiva ad un potenziale utilizzo di molecole come unità di memoria di dimensioni di circa 3 ordini di grandezza inferiori a quelle normalmente utilizzati nei supporti magnetici. Forse ancora maggiore è stato l’interesse per lo studio di effetti quantici nella dinamica della magnetizzazione^{91,93,94,98,99,109,121,131,133,137,146, 147, 152, 161, 163, 164, 170, 172, 176, 177} che sono all’origine della forma a gradini del ciclo di isteresi magnetica. L’origine di questo fenomeno, alquanto inusuale, è da attribuire alla concomitante presenza di uno stato fondamentale con spin molto elevato (S=10) ed una forte anisotropia magnetocristallina. In seguito a questi risultati la ricerca di Andrea Caneschi si è indirizzata verso metodiche di sintesi capaci di condurre a cluster di maggiore nuclearità o più elevato valore dello spin nello stato fondamentale.^{207, 211, 238, 261, 266, 282, 289}

La ricerca nel campo dei cluster è così proseguita nel 1993 con un soggiorno nei laboratori del Prof. S.J. Lippard al M.I.T. dove Andrea Caneschi ha sviluppato un programma finalizzato alla sintesi di cluster contenenti ioni di Fe(III) in ambiente non acquoso. In questo periodo si è inoltre dedicato alla caratterizzazione magnetica di sistemi contenenti 10 ioni manganese a valenza mista che possiedono un elavato valore dello spin nello stato fondamentale (S>12).^74,90 Ha avuto accesso per i suoi esperimenti^{90, 111} ai magneti continui e pulsati da 20 e 50 T del Francis Bitter National Laboratory di Cambridge (MA) ed ai criostati a diluizione di ³He/⁴He che permettono il raggiungimento di temperature estremamente basse (sino a 20 mK). Inoltre ha personalmente partecipato ad esperimenti di diffrazione con neutroni polarizzati su cristallo singolo a bassa temperatura in presenza di forte campo magnetico¹³⁰ presso il reattore nucleare SILOE del Centre d’Etudes Nucleaires di Grenoble, che hanno permesso di determinare sperimentalmente, dopo che era stato previsto mediante sistemi di calcolo sviluppati nel laboratorio di Firenze, l’orientazione relativa degli spin all’interno di un cluster contente 10 ioni manganese a valenza mista (II/III). Studi sulla sintesi e la reattività di clusters di ferro in ambienti non acquosi hanno permesso di isolare e caratterizzare sistemi di nuclearità compresa tra 3 e 18,^{75,85,96,101,102,106,111, 115, 116, 118, 126, 134, 135, 138, 141, 142, 143, 155, 157} . Tra questi vale la pena di ricordare un tetramero^{141, 203, 271, 297, 306, 311, 325} di Fe(III) con stato fondamentale S=5 che mostra a bassa temperatura il fenomeno del superparamagnetismo ed è stato l’archetipo di una famiglia di Single Molecule Magnets su cui molto si è lavorato negli anni successivi, grazie alla possibilità di funzionalizzare lo shell esterno della molecola, producendo così derivati che è stato possibili nano-organizzare su superfici metalliche per via umida o per sublimazione; poi, una classe di composti ad anello contenenti 6 ioni Fe(III)^{85, 111, 118, 135, 142} le cui proprietà magnetiche sono state, e sono tuttora, studiate sia su cristallo singolo sia in soluzione con tecniche NMR, un composto decanucleare¹⁰¹ di Fe(III) il cui reticolo di accrescimento ricorda quello dei composti inorganici, composti ciclici contenti 12^{155, 157} e 18¹²⁶ ioni Fe(III) ed altri.^{225, 253} Quest’ultimo sistema è risultato essere il più grande cluster ciclico di Fe(III) con ponti non equivalenti mai isolato. Per la loro elevata simmetria tali nanostrutture sono risultate importanti sistemi modello per lo studio delle interazioni magnetiche tra centri metallici, e per la comprensione dell’origine dell’anisotropia magnetica. A livello di sintesi gli studi di Andrea Caneschi hanno mostrato che la reattività dei cluster ciclici può essere controllata attraverso gli effetti templanti e le interazioni host-guest. Ha inoltre applicato le metodologie sviluppate per i cluster di Fe(III) per creare sistemi contenenti Mn(III)^134,143 ed ha tentato, utilizzando queste metodiche, anche la sintesi di cluster contenenti ioni Ni(II)^103,110 e Mn(II).¹⁰⁷

Il notevole interesse suscitato da questo tipo di molecole nel campo della fisica dello stato solido ha permesso di eseguire o programmare su prodotti da lui sintetizzati e caratterizzati esperimenti con strumenti non routinari, anche presso Large Scale facilities, tra i quali vale la pena di ricordare la diffrazione di neutroni e neutroni polarizzati su cristallo singolo,^{130, 149, 151, 158, 168, 202, 292}, lo scattering anelastico di neutroni,^{109, 146, 163, 278}, misure di calore specifico con e senza campo magnetico applicato a bassa e bassissima temperatura (mK),^{90, 91, 93, 112, 121, 122, 133, 142, 162} l’utilizzo di microSQUID a bassissima temperatura,^{164, 176} misure XMCD a bassa temperatura e con luce di sincrotrone,¹⁷² misure magnetiche in funzione della pressione applicata,¹⁷⁴ spettroscopia EPR ad alto campo ed alta frequenza,^{98, 120, 141, 192, 209} torque con alti campi magnetici applicati,^{170, 196} uso di altissimi campi magnetici a bassa temperatura per misure di magnetizzazione con magneti Bitter, ibridi e pulsati^{102, 125, 137, 141, 148, 161} e misure con Ultra High Magnetic Field (sino a 1000 T nella regione dell’azoto liquido e 800 T nella regione dell’elio liquido),^{147, 177} Mossbauer,^{102, 135, 150} NMR a banda larga ad alti campi magnetici per indagini di dinamiche di rilassamento nello stato solido.^{153, 154}, spettroscopia muonica.^{200, 213, 216, 223, 244, 291, 372}

In collaborazione con il Prof. Andrea Dei ha invece utilizzato la classe delle molecole diossoleniche per lo studio della tautomeria di valenza. I leganti diossolenici hanno delle peculiarità che li rendono particolarmente interessanti: l’estrema versatilità delle loro proprietà redox fa si che tutte le forme della catena ossido-riduttiva, catecolo-semichinone-chinone, siano chimicamente accessibili e le loro pronunciate caratteristiche di donatori elettronici permettono la formazione di forti interazioni di scambio con ioni metallici, anche quando il legante e nella forma radicalica. Sono stati studiati composti contenenti ioni ferro, rame,¹⁶⁰ titanio,^{62, 168} stagno, cromo, nichel,¹⁶⁰ manganese¹³² e cobalto^{128, 173, 174} accoppiati con leganti diossolenici a diverso grado di ossidazione. Tautomeria di valenza è stata osservata in una famiglia di ioni cobalto che possono essere formulati come Co(II) - semichinone a bassa temperatura e Co(III) - catecolo a temperatrura ambiente. Lo studio ha rivelato che la temperatura di transizione di tale tautomeria risulta influenzata dai contraioni e dall’effetto della temperatura e della pressione.¹⁷⁴ Leganti diossolenici sono stati anche utilizzati per studiare le interazioni di radicali con ioni trivalenti delle terre rare¹⁵⁹: sono stati ottenuti e caratterizzati composti contenenti uno, due o tre radicali diossolenici per ione. E’ stato poi attiva per alcuni anni, una ricerca in collaborazione con il Prof. D. Schultz dell’University of North Carolina che ha previsto l’utilizzo di molecole poli-diossoleniche¹⁶⁰ per ottenere composti ad alto valore di spin dello stato fondamentale, sfruttando differenti strategie, quali l’accoppiamento ferromagnetico tra ioni metallici e radicali o la non compensazione degli spin in caso di accoppiamento antiferromagnetico tra i radicali e ioni metallici ad alto spin quali Ni(II), Cr(III), Fe(III), Mn(II).^{190, 191, 194, 198, 220, 224, 232, 245, 332}

Durante questo periodo di ricerca è stato necessario, per lavorare con fasci di neutroni, la sintesi di composti parzialmente^{109, 164, 176} o completamente deuterati, che Caneschi ha affrontato sia partendo da composti molto semplici disponibili come solventi deuterati per ottenere i leganti senza idrogeno, o con la messa a punto di condizioni supercritiche per la sostituzione, sui leganti necessari, degli atomi di idrogeno con quelli di deuterio. Importanti sono anche le determinazioni delle successive condizioni di sintesi dei cluster paramagnetici atte ad evitare un possibile scambio H/D.

Abbastanza recentemente è stato tra gli autori di una ricerca¹⁸⁹ su un sistema tipo Co(hfac)₂NITR, dove hfac è esafuoroacetilacetonato e NITR e' [3R-(4,4,5,5-tetrametil-4,5-diidro-1H-imidazolil-1-ossi-3-ossido]. Questo prodotto ha una struttura estesa, monodimensionale, ad elica trigonale, in cui ogni cobalto è legato a due radicali, ed ogni radicale è a ponte tra due ioni cobalto; il composto dà luogo a fenomeni di rilassamento lento della magnetizzazione sotto 15 K e fenomeni di isteresi magnetica associata alle singole catene. In questo modo è possibile ipotizzare l’immagazzinamento dell’informazione in una singola catena, che si comporta quindi come un (nano)filo magnetico. Questa nuova classe di composti è stata quindi Single Chain Magnet. L'origine di questo comportamento totalmente nuovo è stato attribuito alla natura fortemente anisotropa dell'interazione cobalto(II)-radicale, che può essere approssimata con un modello di tipo Ising. Da questa osservazione sono state successivamente svolte ricerche per comprendere a fondo l'origine del rilassamento lento della magnetizzazione ed il ruolo dell’anisotropia di singolo ione¹⁹⁴. Oltre ad essere stati completati gli studi sul composto in oggetto sono sintetizzati nuovi composti, variando il radicale per sostituzione di R e del colegante hfac, con leganti a più alto ingombro sterico, per allontanare ancora le catene e minimizzare le interazioni di dipolo magnetico, che diminuiscono come r^-3 (r = distanza tra le catene).^{193, 206, 214, 230, 260, 264, 295, 344, 369}

In tempi più recenti, ai soggetti sopra descritti, si sono affiancati due altri campi di ricerca. Uno, evoluzione diretta dell’originario sin’ora descritto, riguarda la nano-organizzazione di molecole magnetiche su superfici conduttrici, con l’obbiettivo di arrivare a dispositivi di memoria di tipo molecolare e di dispositivi di tipo spintronico. L’altro, sviluppato in parallelo, riguarda la produzione, caratterizzazione ed applicazione i campi diversi di sistemi magnetici nanostrutturati, come le nanoparticelle.

Per poter svolgere a livello competitivo il primo soggetto, il laboratorio dove Caneschi opera, si è attrezzato negli ultimi 8-10 anni, sia mediante l’unione con un altro gruppo di ricerca, sia con importanti acquisizioni di strumentazione per tecniche di superfice (analisi e preparazione). Anche in questo caso i risultati della ricerca sono stati di grande rilevanza, con riconoscimenti dei risultati a livello internazionale. Si è riuscito ad ottenere monostrati di Single Molecule Magnets organizzati su superfici di oro o altri metalli o ossidi misti,^{239, 243, 247, 257, 284, 301, 320, 325, 327, 336, 351, 367, 370} senza che le molecole perdessero le loro proprietà magnetiche, ed a caratterizzarli con differenti tipi di tecniche, sia di analisi morfologiche, che spettrali, che magnetiche, anche utilizzando Large Scale Facilities.^{337, 359, 361, 367, 386, 391} Questo risultato è stato un ulteriore gradino verso la possibilità di utilizzo di funzionalità delle molecole quali la bistabilità magnetica ed ottica, la luminescenza, la convesione luce-energia, in dispositivi ultraminiaturizzati (avendo come obbiettivo ultimo il dispositivo a singola molecola) di differenti famiglie che possono includere i semiconduttori organici (OSC), i diodi organici emettitori di luce (OLED), le valvole di spin organiche (OSV), le celle fotovoltaiche organiche (OPV) ed i transitor organici ad effetto di campo (OFET), dove gli effetti di un campo magnetico possono portare a performance superiori o addizionali. Vi è inoltre sempre attuale l’obbiettivo originario legato alle possibilità di incrementare memorie e sviluppare calcolo computazionale quantistico. Infatti gli spin elettronici sono attualmente visti come qubits potenziali, ovvero come unità logiche del calcolo quantistico.³⁸⁷ La sfida attuale è di trovare sistemi che mantengano la memoria del loro stato quantico per un tempo sufficientemente lungo da permettere che operazioni quantiche vengano svolte. Nell’ultimo periodo Caneschi ha quindi portato il suo contributo chimico e di competenze di alcune tecniche di caratterizzazione, per sviluppare strategie chimiche atte ad incrementare la coerenza di fase di spin qubit basati su molecole. Nuovi sistemi, relativamente semplici da un punto di vista chimico, sono stati progettati, sintetizzati e funzionalizzati per essere nano-organizzati con successo in monolayer su superfici metalliche, mediante tecniche di sublimazione in ultra alto vuoto. In questo modo si vuole aprire la prospettiva di accedere per via elettrica a memorie quantiche costituite da insiemi di spin qubits, insiemi sempre più piccoli, fino al limite ultimo della singola molecola.  

Il secondo soggetto, ovvero la produzione, caratterizzazione ed applicazione di nanoparticelle magnetiche, è stato aperto circa una dozzina di anni fa sfruttando le forti competenze di magnetismo di Andrea Caneschi e le attrezzature disponibili nel laboratorio dove opera.^{208, 227, 233, 249, 303, 313, 328, 330, 338, 347, 349, 355, 356, 362, 366, 368, 384} Tale ricerca viene sin dall’origine indirizzata alla possibilità di applicare questi sistemi sia come vettori di farmaci, sia come mezzi di contrasto per imaging medicale, sia come generatori di calore, il tutto finalizzato a creare sistemi più efficaci e meno devastanti nella cura contro i tumori, rispetto alle attuali pratiche chemio-terapiche. Circa 12 anni fa infatti si apre il campo della nanomedicina, dove sistemi di questo tipo attirano l’attenzione anche di ricercatori operanti nei campi della biologia, della tossicologia, della medina e della farmacologia, per le fantastiche potenzialità che essi mostrano, potendo funzionare da vettori di farmaci indirizzabili mediante applicazione di campi magnetici o mediante la loro funzionalizzazione con molecole adatte per andare al target delle cellule cancerose. Questi sitemi possono agire allo stesso tempo come mezzo di contrasto e possono, mediante l’applicazione di radiofrequenze adeguate, generare calore direttamente sulle cellule cancerose, una volta che il target sia stato raggiunto, provocando l’apoptosi in azione sinergica con il farmaco, di cui anche la cinetica di rilascio, mediante l’azione del calore, viene aumentata. Il settore di ricerca ha riscosso moltissima attenzione, risultati incoraggianti sono stati ottenuti e moltissimi sono adesso i ricercatori, per tipologia e settore, che lo seguono, anche se i progressi e l’applicazione pratica per le terapie arrivano lentamente, come sempre avviene quando si opera in campo medico. Nella sua attività in questo settore Caneschi ha comunque portato degli ottimi contributi, come testimoniato dalle pubblicazioni su riviste di ottimo impatto. Più recentemente, nell’ordine degli ultimi 4-5 anni, sempre nel campo delle nanoparticelle magnetiche, ha sviluppato invece uno studio fortemente orientato all’applicazione nel campo dell’energia con un forte indirizzo industriale; l’obbiettivo è di creare nuovi materiali magnetici per circuiti di generatori di potenza ad altissima frequenza ed alta resa. L’elettronica di avanguardia si muove in questa direzione ed è un settore che attinge con peso sempre maggiore al mercato dei materiali magnetici, che a sua volta ha crescita elevata e continua (10% annuo, 55 Miliardi $ annui, dato 2014), grazie all’aumento del loro utilizzo nei dispositivi elettronici comuni. In questo mercato vi sono anche i materiali con caratteristiche magnetiche soft (elevati valori di M_S, µ_r e B_flux, bassi valori di campo coercitivo e perdite di potenza), per la produzione di core magnetici per circuiti induttivi e per trasformatori. Tali materiali hanno un optimum di operatività nelle frequenze tra 1 e 2 MHz, dove hanno minimizzazione delle perdite di potenza. Negli anni recenti, con forte prospettiva sul futuro, la richiesta industriale si è rivolta verso frequenze di lavoro superiori (fino a 4 MHz) per un’elettronica ultraveloce e miniaturizzata; i materiali micro-strutturati ora in uso non hanno però le caratteristiche per raggiungere vantaggiosamente questo target per cui, ad avviso di Caneschi, lo sviluppo di materiali magnetici innovativi con bassi valori di perdite di potenza è un’opportunità enorme. Per questa ragione ha scelto di operare con le modalità della ricerca applicata, ovvero senza pubblicare i risultati ottenuti e cercando di spingere su aspetti fino ad ora trascurati nella sua ricerca di tipo accademico, ovvero legati alla parte dello scale-up dalla scala di laboratorio, al costo del processo di sintesi e dei trattamenti fisici, alla trasferibilità al processo industriale ed ad aspetti di eco-compatibilità delle sintesi e dei materiali scelti. Una strategia che Caneschi ha adottato per il raggiungimento delle performance richieste è il passaggio alla scala nanometrica, sfruttando quindi tutte l’esperienza precedentemente sviluppata nella creazione di materiali nanostrutturati magnetici per applicazioni biomediche, che porta alla diminuzione delle perdite per isteresi (miglioramento delle caratteristiche soft) e delle perdite per correnti parassite (il cui aumento è quadratico rispetto alla dimensioni del grano del materiale). E’ stata quindi sviluppata in scala di laboratorio la sintesi di materiali nanostrutturati con le performance minime richieste per applicazioni reali, che avessero costi di produzione estremamente contenuti ed sintesi il più possibile green. Sono stati anche costruiti device che simulano prodotti reali di alta gamma, in cui provare i materiali ottenuti in laboratorio per applicazioni in campo industriale. E’ stato visto che le possibilità di utilizzo sono anche correlate al raggiungimento di densità prossime a quella del materiale massivo, così da non avere porosità che porti a deterioramento delle proprietà di interesse. Per questo Caneschi si è anche dedicato a sviluppare tecniche che permettano la produzione di sistemi ad elevata densità preservandone la nano-struttura nei prodotti finali, mediante tecniche di sinterizzazione controllata. Molto impegno è stato dedicato, ed è tuttora in corso, per lo scale-up dei vari passaggi necessari ad ottenere il prodotto finale in qauntità rilevanti; molto è stato acquisito come conoscenze anche grazie alla possibilità avuta di usare impianti pilota (da 50 a 500 Litri) e forni industriali a cui Caneschi ha avuto ed ha accesso in aziende del territorio Toscano. Questo soggetto di ricerca, se pur non certificabile mediante l’esposizione di pubblicazioni, si ritiene di enorme importanza, non solo per un diverso tipo di approccio intrapreso rispetto alla ricerca di frontiera, che Caneschi ha esercitato nella sua carriera, di tipo blue skies, ma per le reali possibilità di trasferimento tecnologico dell’attività svolta.

Andrea Caneschi, durante gli anni in cui si è dedicato alla ricerca in campo chimico e di scienza dei materiali ha sviluppato un notevole numero di collaborazioni con laboratori italiani ed internazionali di chimica, di fisica e di scienza e tecnologia dei materiali, come elencato a parte nella lista delle collaborazioni; tale peculiarità gli ha permesso di avere contatti con diversi soggetti di ricerca e con svariate tecniche chimico fisiche. Anche se non tutte le collaborazioni hanno prodotto risultati scientifici concreti, quali pubblicazioni congiunte, l’arricchimento culturale dovuto a contatti con impostazioni scientifiche diverse, soggetti di ricerca differenti, tecniche non note e strumenti inusuali o progettati per specifici esperimenti ha portato un notevole allargamento delle conoscenze di Andrea Caneschi su i vari metodi di ricerca, nonché un patrimonio di conoscenze personali di buon valore.

Come ultima nota dell’attività di Andrea Caneschi, seppure apparentemente al margine dell’attività scientifica, c’è da notare come da circa 10 anni Caneschi abbia messo un particolare impegno nell’attività di gestione ed organizzazione della ricerca. Questa attività di impostazione manageriale, a suo parere è un complemento essenziale all’attività del ricercatore, in quanto da una buona organizzazione, dalle sinergie, dallo sviluppo di reti, si possono ottenere risultati non raggiungibili individualmente e le non abbondanti risorse disponibili possono avere un effetto leva più importante. Così come sono di grande importanza i rapporti con le istituzioni locali e nazionali che gestiscono le risorse per la ricerca scientifica e per lo sviluppo tecnologico del mondo industriale. La sua partecipazione quindi a Società, Poli, Distretti ed altro, va quindi letta come un suo impegno a rendere più efficace l’uso delle risorse messe a disposizione da enti pubblici o privati, ministeri o Comunità Europea.

L'attività di ricerca di Andrea Caneschi si è concentrata principalmente nel campo del magnetismo e della chimica inorganica. Ha iniziato a lavorare sulla sintesi e lo studio delle proprietà magnetiche dei sistemi a base molecolare, con particolare attenzione alla caratterizzazione mediante tecniche di diffrazione del raggio X. Ha trascorso diversi anni a preparare e studiare sistemi basati su ioni metallici paramagnetici e radicali organici stabili. Poi è stato coinvolto fin dall'inizio nella scoperta e nello sviluppo della classe di materiali molecolari detta Magneti a Singola Molecola, svolgendo un ruolo importante nella sintesi e nella caratterizzazione di queste molecole, così come, in seguito, nella classe dei Magneti a Singola Catena. Dopo circa un decennio dalla scoperta dei Magneti a Singola Molecola, ha iniziato a lavorare in parallelo con materiali magnetici nanostrutturati per diverse applicazioni che vanno dalla nanomedicina ai dispositivi di memoria e di risparmio energetico. In questo argomento il suo contributo è stato più focalizzato sulla caratterizzazione del materiale. Nella parte più recente della sua carriera di ricerca ha affrontato anche due altri soggetti: il primo è lo sviluppo di procedure di scale-up per la produzione di materiale magnetico nanostrutturato dalla scala di laboratorio dei grammi, alla scala industriale dei chili o delle decine di chili. Il secondo è quello di dare supporto, grazie alla sua esperienza chimica, a chi nel LaMM svolge ricerca sulle molecole nano-organizzate su superfici, progettate per sviluppare applicazioni nella Spintronic e nel Quantum Information Processing.

http://orcid.org/0000-0001-5535-3469

Andrea Caneschi graduated in Chemistry in 1983 at the University of Firenze, where he also got his PhD in Chemical Sciences in 1989, discussing a thesis on the “Metal-radical approach to molecular magnetic systems”. He was Aggregate Professor of Chemistry (Italian art. 100), at the Università della Calabria, Cosenza, 1989 – 1991. In the period 1991 – 2004 he was Researcher at the Università di Firenze, Faculty of Farmacy and, since 2004, he is Professor of General and Inorganic Chemistry at the Dipartimento di Chimica “Ugo Schiff” of the Università di Firenze. At the national selection of 2012 and 2013 he received qualification for the Full Professor position in two different areas, SSD 03/B1 Fundamental knowledge in chemical sciences and inorganic systems and SSD 03/B2 Fundamental knowledge of the chemical technologies. During his career he spent 6 months in 1982 at the Université de Paris Sud, France, 12 months in 1984 at the Centre d’Etudes Nucleaires, Grenoble, France, and 12 months at M.I.T., Cambridge, Massachusetts, U.S.A. At present he teaches General Chemistry and Practical Lab courses for Master degree students in Pharmacy.

He is Director of INSTM Consortium, the National Inter-University Consortium for Materials Science and Technology, since 2012. Member of the boards of the European Institute of Molecular Magnetism, EIMM and of the Steering Committee of CRElio and CRIST (University of Florence); Deputy director of eCAMM. He was chairman of the Technical-Scientific Committee of the Polo Toscano Nanotechnology and at present of the consortium company GRINT (Research Group Nanotechnology Innovation Toscano). Member of the Direction board of the Distretto Toscano Nuovi Materiali - DTMATE.

http://orcid.org/0000-0001-5535-3469

Other qualifications

The research activity of Andrea Caneschi has been mainly focused on the field of magnetism and inorganic chemistry. It started working on the synthesis and study of the magnetic properties of molecular based systems, with specific attention to the characterization by X-ray diffraction techniques. He spent several year preparing and studying systems based on paramagnetic metal ions and stable organic radicals. Then he was involved since the beginning to the discovery and development of the Single Molecule Magnets class of material, playing an important role in the synthesis and characterization of this molecules, as like as for the Single Chain Magnets one. After about one decade since the discovery of Single Molecule Magnets he started to work in parallel in the field of nanostructured magnetic materials for different application, ranging from nanomedicine, to memory devices and energy saving. In this filed his contribution was more focused on the characterization of the material. In the recent part of his research career he followed also two different fields: the first one is the developing of scale-up procedure for the production of nanostructured magnetic material from the lab-scale of grams to the industrial scale of kilos and tenths of kilos; the second one is to support, thanks to his chemical experience, the research of molecules nano-organised on surfaces aimed to develop real Spintronic and Quantum Information Processing applications.

http://orcid.org/0000-0001-5535-3469