ADVANCED SPECTROSCOPIES FOR INVESTIGATING ELECTRONIC PROPERTIES AND CHARGE TRANSFER MECHANISMS IN GRAPHENE AND HYBRID INTERFACES

Abstract

L'avanzamento della scienza e della tecnologia è intrinsecamente legato allo sviluppo di materiali innovativi. Questi materiali svolgono un ruolo critico nel soddisfare le crescenti richieste di dispositivi complessi e ad alte prestazioni. Di conseguenza, vi è un impellente bisogno di indagini approfondite sulle proprietà fisiche, morfologiche ed elettroniche dei semiconduttori a stato solido. Questi semiconduttori hanno un significativo potenziale per una vasta gamma di applicazioni, che vanno dalla fotonica ed elettronica al fotovoltaico e alla sensoristica. Nel contesto di questo progetto di dottorato, viene posta particolare enfasi sull'esplorazione rigorosa di materiali avanzati e interfacce, con un focus specifico sulle interfacce che coinvolgono il grafene e i semiconduttori di ossidi metallici nanostrutturati. Per ottenere una comprensione approfondita di questi materiali e delle loro proprietà, è stata impiegata una combinazione di tecniche spettroscopiche all'avanguardia, che comprendono setup convenzionali, esperimenti con radiazione di sincrotrone ad alta intensità, metodologie con impulsi laser ultra veloci e misurazioni condotte in condizioni operative. Questa convergenza di diverse approcci sperimentali culmina in una caratterizzazione completa dei sistemi chimici in esame. Attraverso questa metodologia integrativa, è possibile caratterizzare le risposte statiche e dinamiche di questi materiali, compresi i processi di trasferimento elettronico e di trasporto di carica risolti nel tempo, le proprietà elettroniche di materiali e interfacce specifici e l'interazione con analiti in fase gassosa.