Dipartimento di Fisica

La Conferenza Nazionale dei Presidenti e dei Direttori delle Strutture Universitarie di Scienze e Tecnologie (con.Scienze) attribuisce dal 2019 un premio per le migliori tesi di Dottorato per ciascuna delle seguenti discipline: Biologia, Chimica, Fisica, Informatica, Matematica e Scienze della Terra.

Il premio per la migliore tesi di Dottorato in Fisica del 2023 è andato a Elena Blundo, precedente dottoranda del XXXV ciclo in Fisica del nostro Dipartimento. Elena ha svolto il dottorato di ricerca nel gruppo OPERA coordinato dal Prof. A. Polimeni. Attualmente Elena è distinguished Postdoc Fellow presso l’Istituto Walter Schottky, all’Università Tecnica di Monaco (Germania).

Nel suo lavoro di tesi, Elena ha studiato sperimentalmente e teoricamente gli effetti delle deformazioni meccaniche (o strain) sulle proprietà elastiche, strutturali, vibrazionali, elettroniche, ottiche e magneto-ottiche di materiali bidimensionali (2D) quali i dicalcogenuri dei metalli di transizione, il nitruro di boro esagonale e il grafene. Questi materiali rappresentano un cambio di paradigma nella fisica dello stato solido e stanno mostrando sorprendenti fenomeni di natura fondamentale. Hanno inoltre innumerevoli applicazioni che vanno dalle tecnologie quantistiche, all’elettronica flessibile, alle energie rinnovabili, alla catalisi. Gli studi condotti da Elena durante il dottorato si sono basati su tecniche di spettroscopia ottica, anche in presenza di alti campi magnetici (30 T), di microscopia a scansione di sonda e metodologie di calcolo analitiche e numeriche. Le ricerche condotte dalla candidata hanno portato a importanti scoperte grazie a innovativi metodi di applicazione e modellizzazione dello strain. Tra i risultati più rilevanti:

i) l’osservazione e la ingegnerizzazione dei campi di deformazione meccanica in cristalli di van der Waals tramite irraggiamento con protoni [Adv. Mater. 31, 1903795 (2019); Nano Lett. 22, 1525 (2022); Nat. Commun. 14, 1050 (2023)];

ii) lo spostamento in energia delle bande di valenza indotto dallo strain [Phys. Rev. Res. 2, 012024 (2020)], e la conseguente ibridizzazione di stati elettronici rivelata mediante misure su scala sub-micrometrica del momento magnetico degli eccitoni in cristalli di spessore atomico [Phys. Rev. Lett. 129, 067402 (2022)];

iii) la determinazione dell’energia di adesione tra cristalli 2D che è fondamentale per le applicazioni delle cosiddette etero-strutture van der Waals [Phys. Rev. Lett. 127, 046101 (2021)];

iv) la creazione di emettitori di singolo fotone in seguito a ingegnerizzazione delle deformazioni meccaniche in cristalli 2D di rilevanza per le tecnologie quantistiche [Adv. Opt. Mater. 11, 2202953 (2023)];

v) la delocalizzazione degli eccitoni di moiré indotta dalla temperatura e l’osservazione della dipendenza del momento magnetico degli eccitoni di moiré dal registro atomico locale in etero-strutture 2D [Nat. Commun. 15, 1057 (2024)].

Questi studi, che hanno portato all’attribuzione del Premio con.Scienze 2023, hanno ricevuto altri riconoscimenti a livello internazionale quali il Nano Letters Seed Grant della American Chemical Society nel 2022 per ricerche relative ai materiali 2D, e lo European Magnetic Field Laboratory (EMFL) Prize nel 2024 “for exceptional achievements in science done in high magnetic fields”.