Descrizione della commessa "Materiali multifunzionali innovativi e dispositivi per l'elettronica e l'energetica (MD.P04.026)"

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  • Descrizione della commessa "Materiali multifunzionali innovativi e dispositivi per l'elettronica e l'energetica (MD.P04.026)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • la ricerca su nuovi materiali per applicazioni in elettronica e energetica può avere importanti influenze sulla vita di tutti i giorni migliorando le prestazioni di dispositivi elettronici e l'efficienza di produzione di energia da fonti rinnovabili. Altri prodotti della attività di reicerca della commessa porteranno ad un avanzamento della conoscenza e allo sviluppo di nuove tecnologie (literal)
Strumentazione
  • -caratterizzazioni di trasporto in campo elettrico, strutturali e morfologiche (misure I-V, C-V, resistività, AFM, STM, x-ray diffraction) - microscopia e spettroscopia di generazione di seconda armonica, microscopia ottica confocale, spettroscopia di foto- ed elettro-luminescenza - Spettroscopia per scattering inelastico di raggi X, Spettroscopia di assorbimento di raggi X, dicroismo lineare e magnetico, diffrazione di superficie ad angoli radenti - microscopia e spettroscpia a scansione di sonda AFM e STM anche a bassa temperatura (microscopia e spettroscopia a campo prossimo, Scanning tunnelling Spectroscopy, Kelvin probe microscopy, Piezoforce Microscopy) - deposizione di film sottili per epitassia da fasci molecolari (MBE). - deposizione di film sottili da laser impulsato con controllo in-situ della deposizione (LaserMBE) (literal)
Tematiche di ricerca
  • 1) Sintesi e studio delle proprietà di composti (ossidi, calcogenuri,..) di metalli di transizione e di composti organici o ibridi di interesse applicativo nei campi dell'elettronica, della spintronica e dell'energetica. 2) Studio dei fenomeni di interfaccia in eterostrutture costituite da materiali funzionali. 3) Dispositivi innovativi per applicazioni in elettronica, optoelettronica, spintronica, sensoristica ed energetica 4) Realizzazione e studio di materiali nanostrutturati dotati di proprieta' controllabili artificialmente mediante l'ottimizzazione della morfologia alla nanoscala. (literal)
Competenze
  • I ricercatori partecipanti alla commessa hanno una lunga e riconosciuta esperienza sia nella produzione di materiali complessi, metallici, dielettrici, ossidi, calcogenuri, organici ed ibridi, sia nella progettazione, sviluppo e caratterizzazione di prototipi di dispositivo basati su di essi. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • L'attività di ricerca ha carattere prettamente fondamentale. Tuttavia importanti sviluppi applicativi possono esserci per tutte le tematiche di ricerca - nanoparticelle di TiO2, organici multiferroici ed eterostrutture dicalcogenuri di metalli di transizione possono avere applicazioni in campo fotovoltaico - nanoparticelle e film di manganiti possono essere dei catodi per fuel cells - eterostrutture di ossidi dei metalli di transizione e composti organici hanno proprietà elettriche e termoelettriche estremamente interessanti per lo sviluppo i componenti elettronici o moduli termoelettrici. - nanostrutture autoassemblate di materiali magnetici hanno applicazione nello sviluppo di memorie - eterostrutture di ossidi di metalli di transizione possono consentire la diminuzione della temperatura di lavoro delle cellea combustibile ad ossidi solidi aumentandone al contempo le prestazioni (literal)
Obiettivi
  • - sintesi di materiali multifunzionali innovativi in forma di nanoparticelle, film sottili o bulk - studio delle proprietà fondamentali di materiali innovativi di interesse per applicazioni in energetica, elettronica, optoelettronica, spintronica e fotonica. - realizzazione di dispositivi innovativi basati su materiali multifunzionali come composti di metalli di transizione (ossidi, calcogenuri etc, ) materili organici o ibridi organico e inorganico (literal)
Stato dell'arte
  • I recenti sviluppi nel campo della fabbricazione di materiali sotto forma di film sottili, nanostrutturati o di cristalli singoli, hanno aperto la strada verso nuove tecnologie e la realizzazione di dispositivi innovativi. Recentemente, molta attenzione è stata posta su materiali multifunzionali come composti dei metalli di transizione ed organici quali polimeri azo-benzenici e materiali oligomerici che posseggono un ampissimo spettro di proprietà fisiche la cui comprensione non è stata ancora completamente acuisita e che sono facilmente modificabili agendo su parametri strutturali, morfologici o chimici (doping, nano-struttura, dimensioni) o sottoponendo il materiale a stimoli esterni quali campi elettrici, campi magnetici, radiazione, o deformazione meccanica. La controllabilità delle proprietà di questi materiali attraverso parametri esterni rende questi materiali adatti alla realizzazione di dispositivi o sensori che possano trovare un futuro impiego in elettronica, spintronica fotonica o energetica. (literal)
Tecniche di indagine
  • Accanto a metodologie di indagine classiche (caratterizzazioni di trasporto in campo elettrico, strutturali e morfologiche (misure I-V, C-V, resistività, AFM, STM, x-ray diffraction), la commessa si caratterizza per l'uso e lo sviluppo di tecniche di indagine avanzate dei materiali ed in particolare: -tecniche di microscopia e spettroscopia ottica (microscopia e spettroscopia di generazione di seconda armonica, microscopia ottica confocale, spettroscopia di foto- ed elettro-luminescenza). -tecniche di spettroscopia e di indagine strutturali con luce di sincrotrone (Spettroscopia per scattering inelastico di raggi X, Spettroscopia di assorbimento di raggi X, dicroismo lineare e magnetico, diffrazione di superficie ad angoli radenti). - tecniche di indagine spettroscopica e morfologica avanzate mediante microscopia a scansione di sonda (microscopia e spettroscopia a campo prossimo, Scanning tunnelling Spectroscopy, Kelvin probe microscopy, Piezoforce Microscopy) Inoltre la commessa si caratterizza per la capacità di produrre dispositivi innovativi basati su materiali funzionali come FET e dispositivi microelettromeccanici basati su ossidi di metalli di transizione o FET organici (literal)
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