MOdellizzazione e DEsign di Materiali funzionali (MODEM)

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figura geometrica con frecce ordinate e scala colori

Il nostro gruppo si dedica alla modellizzazione e al design di materiali innovativi che presentano funzionalità promettenti (ad esempio magnetismo, ferroelettricità, multiferroicità, accoppiamenti tra gradi di libertà di spin/carica/orbitale/reticolo), di interesse per innovativi dispositivi spintronici a basso consumo di energia.

Al centro della nostra ricerca vi è l'utilizzo di simulazioni ab-initio basate sulla teoria del funzionale densità, che ci permettono di esplorare le proprietà strutturali, elettroniche, ferroelettriche e magnetiche di questi materiali. A complemento di queste indagini ab-initio, utilizziamo frequentemente approcci basati su Hamiltoniane-modello e analisi di simmetria per ampliare ed approfondire la nostra comprensione.

Il nostro principale interesse è attualmente la modellizzazione di magneti bidimensionali (ad esempio NiI2, CrI3, CrGeTe3), materiali caratterizzati da spessore su scala atomica, che mostrano ordine magnetico a lungo raggio e fenomeni indotti dall’accoppiamento spin-orbita. Un'altra area di interesse riguarda le perovskiti a base di ossidi (ad esempio le manganiti) in particolare quei sistemi caratterizzati da un forte accoppiamento tra gradi di libertà di spin e dipolari, che portano a fenomeni quali  multiferroicità e magnetoelettricità.

Studiamo l'origine microscopica di texture magnetiche complesse (ad esempio configurazioni di spin non collineari, non coplanari, elicoidali, skyrmioni, ecc.) e la possibile coesistenza dell'ordine magnetico con fenomeni esotici, come la ferroelettricità, l’ordine di carica o lo splitting di spin nella struttura elettronica dei sistemi di interesse.

La coesistenza di più ordini potenzia le capacità multifunzionali dei materiali, consentendo, ad esempio, la manipolazione dei gradi di libertà di spin tramite l’applicazione di un campo elettrico, una delle sfide principali della spintronica.

Gruppo di ricerca

Prof.ssa Silvia Picozzi

Ottimizzazione delle proprietà elettroniche e funzionali nei film di MoS2 mediante introduzione controllata di vacanze atomiche di zolfo

I dicalcogenuri dei metalli di transizione (TMD) sono una classe versatile di materiali con un immenso potenziale per diversi campi di applicazione, dalla nanoelettronica e ottica ai sensori e alla catalisi. I TMD sono intrinsecamente imperfetti e contengono difetti che incidono in modo significativo sulle loro proprietà. Questi difetti sono spesso considerati dannosi a causa dei loro effetti negativi sulle proprietà di alcuni materiali come la stabilità meccanica e chimica o le alterazioni nel trasporto di carica.

Atomi metallici intrappolati nella “rete” del grafene: così nascono i materiali del futuro

Una ricerca internazionale svolta congiuntamente dall’Istituto Officina dei Materiali del Consiglio nazionale delle ricerche di Trieste (Cnr-Iom), dall'Università di Trieste e dal Dipartimento di Scienza dei Materiali dell'Università di Milano- Bicocca assieme all’Università di Vienna, ha dimostrato un metodo semplice e innovativo per realizzare una nuova categoria di materiali che uniscono le straordinarie proprietà manifestate da singoli atomi metallici con la robustezza, flessibilità e versatilità del grafene, per potenziali applicazioni

Piano Triennale Dipartimentale

Piano Triennale Dipartimentale 2023-2025

Il Piano Triennale Dipartimentale (PTD) presenta le linee strategiche per la didattica, la ricerca e la terza missione/impatto sociale del Dipartimento di Scienza dei Materiali definite in coerenza e in attuazione della pianificazione strategica di Ateneo. Nel PTD sono inoltre definiti il monitoraggio ed il riesame delle attività di didattica, ricerca e terza missione, la definizione dei criteri di distribuzione delle risorse, la dotazione di personale, le strutture ed i servizi di supporto alla didattica, alla ricerca e alla terza missione.

In questa sezione è pubblicato il PTD relativo al triennio accademico 2023-2025 e rispetto alle seguenti sezioni:
1. "Definizione delle linee strategiche per la didattica, la ricerca e la terza missione/impatto sociale"
3. "Definizione dei criteri di distribuzione delle risorse"
4. "Dotazione di personale, strutture e servizi di supporto alla didattica, alla ricerca e alla terza missione"

Monitoraggio Annuale - Piano Triennale Dipartimentale 2023-2025

Congiuntamente alla stesura del PTD, sono pianificate annuali azioni di monitoraggio e analisi dei risultati, che sono raccolte nel documento di Monitoraggio del Piano Triennale Dipartimentale.