Docente di riferimento: Daniele Pontiroli, Mauro Riccò
E-mail: daniele.pontiroli@unipr.it, mauro.ricco@unipr.it
Settore di ricerca: Elettronica flessibile basata sul grafene indotto dal laser.
Argomento 1: Studio di micro-supercondensatori flessibili basati sul grafene ottenuto per fototermoconversione di opportuni precursori, per applicazioni in ambito IoT.
Collaborazioni: Startup 1010 Srl
Argomento 2: Studio di micro-sensori elettrochimici basati sul grafene ottenuto per termoconversione laser. Applicazioni nell’ambito biomedicale.
Collaborazioni: Startup 1010 Srl
Tecniche e metodologie: Sintesi dei materiali mediante tecniche laser, misure elettrochimiche sui dispositivi (ciclovoltammetria, misure galvanostatiche di carica e scarica, spettroscopia di impedenza).
Settore di ricerca: Supercondensatori per lo stoccaggio di energia
Argomento 1: Studio di supercondensatori biocompatibili e a basso impatto ambientale basati sul carbone vegetale (biochar) ottenuto da piro-gassificazione di biomasse, per applicazioni nello stoccaggio di energia su larga scala e nella biomedicina.
Collaborazioni: Prof. Chiara Milanese, Università di Pavia; Prof. Alessio Malcevschi, Dip. SCVSA
Argomento 2: Studio di supercondensatori a elevate prestazioni basati sul grafene decorato con nanoparticelle di ossidi di metalli di transizione. Applicazioni in ambito automobilistico, energy harvesting.
Collaborazioni: Dott. Roberto Verucchi, IMEM-CNR Trento; Dott. Giovanni Bertoni, CNR-Istituto di Nanoscienze, Modena.
Tecniche e metodologie: Sintesi dei materiali, assemblaggio di celle prototipali, misure di caratterizzazione mediante diffrazione di raggi X da polveri, microscopia elettronica (SEM/TEM), XPS, misure elettrochimiche sui dispositivi (ciclovoltammetria, misure galvanostatiche di carica e scarica, spettroscopia di impedenza).
Docenti di riferimento: Giuseppe, Allodi, Pietro Bonfà, Roberto De Renzi
E-mail: giuseppe.allodi@unipr.it, pietro.bonfa@unipr.it, roberto.derenzi@unipr.it
Settore di ricerca: Fisica dei materiali
Argomento 1: Quantum Spin Liquids: Esistono? Spiegano la superconduttività ad alta Tc?
A partire da un articolo di Physics Today che introduce qualitativamente questo tema che pervade la fisica della materia di frontiera degli ultimi trent'anni e che sta iniziando a ricevere risposte chiare.
Collaborazioni: PRIN QT-FLUO (Roma I e II, Napoli, PoliMi)
Argomento 2: Film sottili di AgF2 come nuovi superconduttori ad alta Tc.
Un progetto ambizioso che punta ad aprire un nuovo capitolo sui superconduttori non convenzionali, per il quali sono previste misure NMR.
Collaborazioni: PRIN QT-FLUO (Roma I e II, Napoli, PoliMi)
Argomento 3: Simulazione DFT di materiali magnetici e superconduttori: algoritmi e calcolo parallelo nella Fisica della Materia Condensata
Implementation and benchmark of new approximations for the exchange-correlation functional.
Collaborazioni: Dr. Ifeanyi Onuorah, Dip. SMFI, UniPR, MAX EU Center of Excellence.
Argomento 4: Studio NMR di materiali per l'energia.
La risonanza magnetica nel campo iperfine, in campo esterno nullo, contribuisce a chiarire perché alcune leghe di Heusler sono promettenti per energy harvesting.
Collaborazioni: Massimo Solzi, Dip. SMFI, UniPR
Argomento 5: Spettroscopia di muoni polarizzati e ruolo dell'idrogeno nel semiconduttore a larga gap Ga2O3.
L'idrogeno ha un ruolo importante, ma difficile da dimostrare, nel drogaggio e nella passivazione dei semiconduttori. I muoni positivi formano un isotopo leggero (e radioattivo) dell'idrogeno e promettono di rivelare il meccanismo di questi effetti.
Collaborazioni: Roberto Fornari, Dip. SMFI, UniPR
Tecniche e metodologie: NMR, µSR, Density Functional Theory.
Docenti di riferimento: Massimo Solzi, Francesco Cugini
E-mail: massimo.solzi@unipr.it, francesco.cugini@unipr.it
Settore di ricerca: Materiali magnetici innovativi per nuove tecnologie sostenibili di conversione dell’energia (refrigerazione magnetica e harvesting termomagnetico di calore disperso)
Argomento 1: Compositi magnetici funzionali basati sul grafene per la conversione termo-magnetica dell’energia.
Collaborazioni: Dott. Daniele Pontiroli, Dott. Giacomo Magnani (Dip. SMFI, UNIPR); Dott.ssa Franca Albertini (Istituto IMEM-CNR Parma); Prof.ssa Lara Righi (Dipartimento SCVSA UNIPR)
Tecniche e metodologie: sintesi di materiali intermetallici; preparazione e ottimizzazione di materiali compositi arricchiti con nanostrutture di carbonio; sviluppo di tecniche di casting e stampa dei compositi; caratterizzazione magnetica, strutturale e magneto-calorica; test della performance mediante un simulatore di cicli di Brayton termo-magnetici e un prototipo di generatore termo-magnetico di energia.
Argomento 2: Materiali magnetici metallici per la conversione termo-magnetica dell’energia: studio della correlazione tra le proprietà magnetiche, strutturali e microstrutturali e sintesi di nuovi materiali ad elevate prestazioni termomagnetiche.
Collaborazioni: Dott.ssa Franca Albertini (Istituto IMEM-CNR Parma); Prof.ssa Lara Righi (Dipartimento SCVSA UNIPR); Prof. Paolo Veronesi (Dipartimento di Ingegneria Meccanica “E. Ferrari”, Università di Modena e Reggio Emilia)
Tecniche e metodologie: sintesi e ottimizzazione di nuovi materiali termomagnetici; studio sperimentale della correlazione tra proprietà magnetiche, strutturali e microstrutturali mediante tecniche di magnetometria, risonanza magnetica, diffrazione e microscopia; misura dell’effetto magneto-calorico e valutazione della performance termomagnetica mediante allestimenti sperimentali innovativi.
Argomento 3: Realizzazione e ottimizzazione di un prototipo di Generatore Termo-magnetico di energia: una nuova tecnologia sostenibile per il recupero di calore disperso.
Tecniche e metodologie: ideazione e progettazione del dispositivo, anche mediante simulazioni del sistema termico-magnetico-dinamico con la tecnica a elementi finiti (in ambiente Matlab); realizzazione e ottimizzazione sperimentale del prototipo (configurazione geometrica/meccanica, configurazione magneti permanenti, formatura degli elementi funzionali, hardware e software di controllo e acquisizione); test delle prestazioni di diversi materiali termo-magnetici.
