Materiali complessi e fisica quantistica (DFM.AD003.048)
Area tematica
Scienze fisiche e tecnologie della materia
Area progettuale
Materiali innovativi (DFM.AD003)Struttura responsabile del progetto di ricerca
Istituto dei sistemi complessi (ISC)
Responsabile di progetto
ANNALISA PAOLONE
Telefono: +39-0649914400
E-mail: annalisa.paolone@cnr.it
Abstract
Si studiano con metodi teorici sistemi in cui la competizione fra diverse interazioni da' luogo a comportamenti complessi. Fra questi, potenzialemente applicativi, possiamo citare i materiali superconduttori sia ad alta temperatura (cuprati, fullereni, MgB2, superconduttori con piani FeAs, H3S,etc.) che a bassa temperatura (SrTiO, NbN, NbSe2, etc.), catene e anelli di spin, sistemi quantistici aperti, dispositivi quantistici, eterostrutture di ossidi, composti a base di grafene e altri sistemi a bassa dimensionalità. Inoltre, tramite tecniche spettroscopiche e analisi termica si studiano i materiali iinovativi per le batterie al litio, in particolare nuovi catodi, e gli elettroliti polimerici e i liquidi ionici. Si investigano inoltre gli idruri per l'accumulo e la purificazione di idrogeno e il grafene. Mediante misure anelastiche e dielettriche si studiano i diagrammi di fase, transizioni di fase e difetti di perovskiti ferroelettriche e multiferroiche. Inoltre studiamo le proprietà dielettriche, ferroelettriche e piezoelettriche dei loro film sottili e le proprietà strutturali, magnetiche e di trasporto di film sottili di ossidi semiconduttori drogati.
Obiettivi
L'obiettivo principale è di spiegare le proprietà di materiali correlati e superconduttori, che mostrano effetti quantistici anomali, connessi alle proprietà magnetiche, di conduzione e di trasporto di informazione quantistica. Inoltre investighiamo le proprietà fisiche degli idruri, sia per l'immagazzinamento di idrogeno che come purificatori. Una migliore comprensione fisica delle interazioni ioniche e dei processi dinamici nei liquidi ionici può portare ad una loro ottimizzazione nelle applicazioni. Per le perovskiti ferroelettriche e multiferroiche si studiano le interazioni responsabili delle fasi (anti)ferroelettriche e magnetiche, i meccanismi degli effetti piezoelettrici giganti e i difetti che inficiano le proprietà ferroelettriche. Si vogliono realizzare e studiare strutture atomiche di pochi strati di materiali bidimensionali e investigare il ruolo dei difetti indotti dall'idrogeno nelle proprietà funzionali degli ossidi magnetici diluiti. Per gli ossidi semiconduttori drogati con metalli di transizione, si vuole controllare i difetti strutturali che permettono il tailoring delle proprietà elettriche e magnetiche soprattutto mediante trattamenti con idrogeno.
Data inizio attività
01/01/2016
Parole chiave
complessità, materiali
Ultimo aggiornamento: 02/01/2025