GIUV2023-554

https://crisol-lab.com/

• Diseñar, sintetizar y crecer sólidos inorgánicos cristalinos con nuevas propiedades físicas -eléctricas y magnéticas en particular-, mediante técnicas como el transporte de vapor químico (chemical vapour transport, CVT), la deposición de vapor químico (chemical vapour deposition, CVD) y el flujo. Esto incluye materiales masivos y también materiales 2D (de espesor de unos pocos átomos).
• Caracterizar, desde el punto de vista físico-químico, los sólidos inorgánicos cristalinos empleando técnicas químicas, estructurales (rayos-X, microscopía electrónica, análisis químico) y físicas (magneto-óptica, Raman, transporte electrónico)
• Elucidar la relación de las propiedades ópticas, magnéticas y electrónicas de los nuevos materiales de diseño con su naturaleza química. Retroalimentar con estos conocimientos el diseño y síntesis de materiales más avanzados.
• Integrar los sólidos inorgánicos cristalinos en nano-dispositivos optoelectrónicos con funcionalidades que permitan explotar las nuevas propiedades físicas halladas.

• Control eléctrico del magnetismo en materiales 2D. En esta línea se diseñan, sintetizan, aíslan e integran materiales de espesor atómico con propiedades multiferróicas, para el control del magnetismo a través de campos eléctricos externos. Uno de los enfoques es diseñar materiales en los que coexisten estados ferroeléctricos y ferromagnéticos con una elevada correlación entre sí. La segunda aproximación es fabricar cristales laminares capa a capa a partir de materiales 2D magnéticos y ferroeléctricos, para buscar un acoplo fuerte entre ambos órdenes ferróicos. En todos estos materiales se hace un estudio exhaustivo de sus propiedades físico-químicas y de la teoría sobre el origen químico-estructural de las propiedades observadas.
• Crecimiento cristalino de sólidos inorgánicos de espesor atómico a gran escala y de sus heterostructuras. En esta línea nos centramos en el procesos de crecimiento de sólidos inorgánicos cristalinos de un espesor de pocas capas. El objetivo es sintetizar a gran escala los materiales 2D con propiedades eléctricas y magnéticas con control del espesor capa a capa. Se puede así optimizar la obtención de materiales de monocapa que son difíciles de asilar por método de adelgazamiento o incluso generar cristales artificiales con uniones laterales de gran perfección.
• Desarrollo de nanodispositivos optoelectrónicos no recíprocos. Esta línea tiene por objetivo integrar los sólidos cristalinos de diseño en dispositivos de interés para la óptica y la electrónica. En concreto nos interesa la fabricación de dispositivos tipo diodo dual donde el transporte de carga y de fotones se pueda producir en una dirección y no en la opuesta.
• Estudio fundamental del magnetismo no colineal en sólidos inorgánicos. Esta línea se nutre de los sólidos multiferróicos de alta perfección crecidos en las otras líneas de investigación para estudiar en detalle la física fundamental de los estados magnéticos no colineales. Mediante medidas de dispersión de Raman, fotoluminiscencia, magneto-ópticas y de transmisión óptica a bajas temperaturas y altos campos magnéticos, se intenta extraer conclusiones a nivel teórico sobre el origen y acoplamientos de los estados helimagneticos en los materiales.