Difetti nei materiali bulk

 

Difetti nei materiali bulk

Paola Alippi  - paola.alippi@ism.cnr.it

Francesco Filippone  - francesco.filippone@ism.cnr.it

Giuseppe Mattioli  - giuseppe.mattioli@ism.cnr.it

 
  • Calcolo da primi principi di proprietà di difetti in semiconduttori e isolanti:
    • geometrie di equilibrio (per confronto con XANES, EPR, HRTEM, etc.),
    • livelli elettronici (PES), livelli termici (DLTS, Hall),
    • energie di formazione, di legame, di migrazione (per estrarre concentrazioni di equilibrio, coefficienti di diffusione termica),
    • magnetismo indotto da difetti e impurezze (MCD).
 

ESEMPI APPLICATIVI

  • Ciatto G., et al.
    Evidence of Cobalt-Vacancy Complexes in Zn1-xCoxO Dilute Magnetic Semiconductors
    Phys. Rev. Lett, 2014, 107, 127206
  • Alippi P., Cesaria M., Fiorentini V.
    Impurity-vacancy complexes and ferromagnetism in doped sesquioxides  
    Phys. Rev. B, 2014, 89, 134423
  • Mattioli, G., Alippi, P., Filippone, F. et al.
    Deep versus Shallow Behavior of Intrinsic Defects in Rutile and Anatase TiO2 Polymorphs
    J. Phys. Chem. C 2010, 114, 21694
  • Alippi P., Ruggerone P., Colombo L.
    Neutral boron-interstitial clusters in crystalline silicon
    Phys. Rev. B, 2004, 69, 125205

 

Semiconduttori magnetici diluiti

 

Semiconduttori magnetici diluiti

Giuseppe Mattioli  - giuseppe.mattioli@ism.cnr.it

Francesco Filippone  - francesco.filippone@ism.cnr.it

Paola Alippi  - paola.alippi@ism.cnr.it

 

Calcolo delle geometrie (XANES…), livelli elettronici, formazione/legame/migrazione delle energie (concentrazione di difetto di equilibrio, coefficienti di diffusione termica), accoppiamento di Spin e clusterizzazione di atomi magnetici

 

ESEMPI APPLICATIVI

  • Filippone F., Mattioli G., Alippi P., Amore Bonapasta A.
    Phys. Rev. Lett., 2011, 107, 196401
  • Alippi P., Filippone F., Mattioli G. et al.
    Phys. Rev. B, 2011, 84, 033201
     
  • Amore Bonapasta A., Filippone F., Giannozzi P.
    Phys. Rev. B, 2005, 72, 121202(R)

 

Idrogeno nei semiconduttori

 

Idrogeno nei semiconduttori

Francesco Filippone  - francesco.filippone@ism.cnr.it

Giuseppe Mattioli  - giuseppe.mattioli@ism.cnr.it

 

Calcolo delle geometrie (XANES…), livelli elettronici, formazione/legame/migrazione delle energie (concentrazione di difetto di equilibrio, coefficienti di diffusione termica), allineamento di livelli elettronici, ripristino di bandgap nei semiconduttori III-V dopo l’idrogenazione

 

ESEMPI APPLICATIVI

  • Amore Bonapasta A., Filippone F., Mattioli G.
    Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 206403
  • Pettinari G., Filippone F., Polimeni A., Mattioli G., Patane’ A., Lebedev V., Capizzi M., Amore Bonapasta A.
    Adv. Funct. Materials, 2015, 25, 5353
  • Filippone F., Mattioli G., Amore Bonapasta A.
    Phys. Rev. Materials, 2017, 1, 064606

 

(Idro)ossidi amorfi

 

(Idro)ossidi amorfi

Giuseppe Mattioli  - giuseppe.mattioli@ism.cnr.it

 
  • Strutturazione di (idro)ossidi amorfi: confronto dettagliato tra le misurazioni di spettroscopia a raggi-X e calcoli basati su DFT.
  • Chimica di superficie di (idro)ossidi amorfi: calcolo del potenziale di ossidoriduzione e sovratensione lungo i cammini di reazione (ossidazione dell’acqua, riduzione di CO2,…)
 

ESEMPI APPLICATIVI

  • Mattioli et al.
    Reaction Pathways for Oxygen Evolution Promoted by Cobalt
    Catalyst. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15353
  • Mattioli et al.
    Atomistic Texture of Amorphous Manganese Oxides for Electrochemical Water Splitting Revealed by Ab Initio Calculations
    Combined with X‐ray Spectroscopy. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10254
  • Mattioli et al.
    Fe-Doped Ni-(hydr)oxo Catalysts (Fe:NiCat) For Alkaline Water Oxidation. 2020
    in preparation

 

Superconduttori

 

Superconduttori

Emmanuele Cappelluti  - emmanuele.cappelluti@ism.cnr.it

 

Calcolo delle proprietà spettrali e termodinamiche dei superconduttori attraverso le equazioni di Eliashberg

 

ESEMPI APPLICATIVI

  • Benfatto, L.; Cappelluti, E. & Castellani, C.
    Spectroscopic and thermodynamic properties in a four-band model for pnictides  
    Phys. Rev. B 2009, 80, 214522

 
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