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Fabrizia Negri

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Chimica "Giacomo Ciamician"

Settore scientifico disciplinare: CHIM/02 CHIMICA FISICA

Coordinatrice del Corso di Laurea in Chimica e chimica dei materiali

Temi di ricerca

1) Trasporto di carica in materiali molecolari organici e applicazione al funzionamento di dispositivi quali memorie resistive molecolari. 2) Struttura e proprietà spettroscopiche di fullereni drogati. 3) Effetti di solvatazione sulle proprieta' elettroniche, elettriche e fotofisiche di cromofori dipolari e multipolari. 4) Caratterizzazione e ottimizzazione delle proprietà di cromofori organici per fotonica e optoelettronica. 5) Spettroscopia elettronica di singola molecola e di aggregati 6) Fotofisica di cromofori organici ed effetti indotti da accoppiamenti elettrone-vibrazione 7) Struttura e proprieta' di nastri grafenici. 8) Trasferimenti di carica e di energia intermolecolari.

1) Trasporto di carica in materiali molecolari organici e applicazione al funzionamento di dispositivi quali memorie molecolari resistive: Si studiano con metodi quanto-chimici e con le tecniche della dinamica molecolare i processi alla giunzione elettrodo materiale organico e nel materiale organico per stablire quali parametri intramolecolari e intermolecolari influenzano maggiormente l' efficienza del materiale.  L' attenzione è rivolta alla determinazione dei parametri responsabili dell'efficienza del trasporto di carica, ovvero ai contributi intramolecolari ma anche e soprattutto a quelli intermolecolari e alla loro modulazione indotta dai movimenti vibrazionali del cristallo. Uno degli scopi è la predizione della mobilità di buche ed elettroni che può avere ricadute rilevanti nei settori dei semiconduttori organici e nella fabbricazione dei dispositivi basati su questi ultimi. 2) Struttura e proprietà spettroscopiche di fullereni drogati: Si studiano le principali transizioni elettroniche con metodi quantochimici allo scopo di identificare gli effetti degli eteroatomi sulle proprietà semiconduttrici del fullerene drogato. 3) Effetti di solvatazione sulle proprieta' elettroniche, elettriche e fotofisiche di cromofori dipolari e multipolari. L'attenzione è rivolta, da un lato, alla possibilità di predire e assegnare con accuratezza la struttura vibronica osservata negli spettri elettronici e gli eventuali effetti di solvatazione. D' altro lato, lo studio si propone di formulare relazioni struttura-proprietà che permettano di correlare i parametri molecolari (struttura atomica, elettronica, distribuzione dei momenti elettrici) alle proprietà ottiche od elettriche osservate. 4) Caratterizzazione e ottimizzazione delle proprietà di cromofori organici per fotonica e optoelettronica. In collaborazione con gruppi sperimentali si studiano le proprietà elettroniche, la fotofisica e le proprietà strutturali di estese strutture coniugate quali nanoribbons grafenici allo scopo di modulare le proprietà semiconduttrici del materiale. 5) Spettroscopia elettronica di singola molecola e di aggregati. Un obiettivo degli studi sui sistemi molecolari è quello di poter interpretare fenomeni macroscopici partendo dalla conoscenza degli aspetti microscopici. Un altro obiettivo è quello di poter predire le proprietà di aggregati di molecole o di fasi condensate partendo dalla conoscenza delle singole molecole e delle interazioni che si manifestano fra esse. 6) Fotofisica di cromofori organici ed effetti indotti da accoppiamenti elettrone-vibrazione. 7) Strutura e proprietà di nastri grafenici: La costruzione di nastri grafenici con un approccio bottom-up è l'altrenativa chimica al processo di efoliazione della grafite per ottenere grafene. In collaborazione con il gruppo del Prof. Wang (Pechino) si studiano le proprietà chimico-fisiche di derivati funzionalizzati di idrocarburi aromatici policiclici. 8) Trasferimenti di carica e di energia intermolecolari. Con un approccio integrato che fa uso di tecniche quantochimiche accoppiate a simulazioni di dinamica molecolare e Monte Carlo si studia la propagazione della carica in semiconduttori organici in funzione delle caratteristiche strutturali e di arrangiamento tridimensionale del cristallo.

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