RUINI Alice

1 DATI PERSONALI
Recapito lavorativo: Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche (FIM) dell’Università di Modena e Reggio Emilia (UniMoRe), Via Campi 213/A, IT-41125 Modena
Tel – email: 059 205 8380 - alice.ruini@unimore.it
Settore disciplinare: SSD FIS/03
Settore concorsuale: SC 02/B2
ORCID: 0000-0002-6870-2071
RESEARCHER ID: D-8271-2013
2 TITOLI DI STUDIO
Laurea in Fisica
Titolo conseguito il 28 luglio 1994, presso l’Università degli Studi di Modena, punteggio 110/110 con lode, con una tesi dal titolo Interazione elettrone-elettrone in sistemi mesoscopici e a bassa dimensionalità (Relatore: Prof. Carlo Jacoboni).
Magister Philosophiæ in Teoria degli Stati Condensati
Titolo conseguito il 17 ottobre 1995, presso la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), Trieste, discutendo una tesi dal titolo Schottky Barrier in Al/GaAs junctions (Relatori: Prof. Raffaele Resta e Stefano Baroni).
Ph.D. in Teoria degli Stati Condensati
Titolo conseguito il 24 ottobre 1997 presso SISSA (Trieste), discutendo una tesi dal titolo Dynamical Charges at Surfaces and Interfaces: Their Role in the Schottky Barrier problem (Relatori: Prof. Raffaele Resta e Stefano Baroni)
Diploma di Perfezionamento in Metodologie dell’Ingegneria
Titolo conseguito nel gennaio 1998, presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Modena.
Diploma di Perfezionamento in Didattica della Fisica
Titolo conseguito il 17 dicembre 1997, presso il Consorzio Interuniversitario di Formazione per la Comunicazione, promosso dall’Università di Roma “La Sapienza”.
3 POSIZIONI ACCADEMICHE RICOPERTE
11/2024 – oggi Professore Ordinario, Dipartimento FIM, UniMoRe
11/2015 – 10/2024 Professore Associato, Dipartimento FIM, UniMoRe
01/2005 – 10/2015 Ricercatore Universitario, Dipartimento FIM, UniMoRe
2010 – oggi Associato all’Istituto Nanoscienze del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNRNANO), Centro S3, Modena
9/1997 – 2010 Associato all’Istituto Nazionale per la Fisica della Materia (INFM)
9/2001 Visiting professor presso Instituto de Fisica, Universitade de Sao Paulo, Brasile.
02/1999 - 01/2004 Borsa di Ricerca post-doc e Assegno di Ricerca, Dipartimento di Fisica, Università di Modena
11/1997 - 10/1998 Borsa di ricerca post-doc, Istituto Nazionale per la Fisica della Materia (INFM)
4 ATTIVITA` DIDATTICA
4.1 Docenza
Attualmente svolgo attività didattica nell’ambito della Laurea Triennale (LT) in Fisica, della Laurea Magistrale (LM) Internazionale Physics e della LT in Chimica di UniMoRe. Precedemente, ho svolto attivit`a didattica anche nell’ambito dei Corsi di Laurea in Matematica, Ingegneria e Master.
Di seguito sono elencanti i corsi tenuti.
A.A. da 2023/24 ad oggi Fisica della Materia (3 CFU), LT in Fisica, UniMoRe
A.A. da 2020/21 ad oggi Laboratory of Quantum Simulation of Materials (6 CFU), LM in Physics, UniMoRe
A.A. da 2005/06 ad oggi Fisica 2 (6 CFU), LT in Chimica, UniMoRe
A.A. da 2019/20 a 2020/21 Fisica B (6 CFU), LT in Matematica, UniMoRe
A.A. da 2015/16 a 2022/23 Fisica dello Stato Solido (6 CFU), LT in Fisica, UniMoRe
A.A. da 2017/18 a 2019/20 Laboratory of Computational Quantum Mechanics (6 CFU), LM in Physics, UniMoRe
A.A. da 2002/03 a 2003/04 Complementi di Metodi Matematici, Master di Specializzazione in Finanza Computazionale e Gestione del Rischio), UniMoRe
4.2 Supervisione
Supervisione di tesi di Laurea Triennale in Fisica
Giulia Bertolini (A.A. 2022/23), Matteo Barduzzi (A.A. 2021/22), Chiara Zanoli (L.T. in Matematica,
A.A. 2021/22), Paolo Fanti (A.A. 2019/20) Federica Benassi (A.A. 2019/20), Rebecca Ghidoni (A.A. 2019/20), Silvia Barbieri (A.A. 2019/20), Paola Scodino (A. A. 2018/19), Daniele Pignedoli (A.A. 2017/18)
Supervisione di tesi di Laurea Magistrale in Fisica (o Vecchio Ordinamento)
- Matteo Barduzzi - Improving thermoelectric performance in twinning superlattice InAsSb nanowires: a combined computational/experimental study - Laurea Magistrale in Physics, Dipartimento FIM, UniMoRe, laurea cum laude,
- Andrea Pintus - Stability of Second-order screened exchange solutions through Algorithmic inversion and Sum-over-poles representation - Laurea Magistrale in Physics, Dipartimento FIM, UniMoRe, laurea cum laude, 16 aprile 2024 (A.R. correlatrice)
- Simone Vacondio - Towards many-body perturbation theory for atomic systems - Laurea Magistrale in Physics, 110/110 cum laude, Dipartimento FIM, UniMoRe laurea cum laude, 13 dicembbre 2018
- Andrea Ferretti - Interazioni intermolecolari in polimeri coniugati per applicazioni optoelettroniche - Laurea in Ingegneria dei Materiali (VO), Facoltà di Ingegneria, UniMoRe laurea cum laude, 25 ottobre 2001 (A.R. correlatrice)
- Giovanni Bussi - Proprietà ottiche di polimeri coniugati - Laurea in Fisica (VO), Facoltà di Scienze MM. FF. e NN., UniMoRe laurea cum laude, 5 ottobre 2001 (A.R. correlatrice)
Supervisione di Dottorati di ricerca
- Vinicius Alves Bastos, (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottorando XXXIX ciclo, Tesi (titolo da confermare): ”Linear and nonlinear optical response of 2D materials by first-principles schemes”
- Simone Vacondio (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottorando XXXV ciclo, Tesi: ”Assessment of Many-body perturbation theory approximations beyond GW”
- Alberto Guandalini (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottorando XXXII ciclo, Tesi: “Charged and nonlinear neutral excitations in lowdimensional and molecular systems by means of density-functional approaches”
- Luigi Cigarini (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottorando XXX ciclo, Tesi: “Towards hybrid thermoelectrics: a theoretical approach”
- Marzio De Corato (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottorando XXVIII ciclo, Tesi: “Vibrational and optical fingerprints in graphene-based nanostructures“
- Benedetta Bonferroni (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottoranda XX ciclo, Tesi: “Real space description of electronic and transport properties of hybrid interfaces” (A.R. co-supervisor)
- Deborah Prezzi (Phd School “Physics and Nanosciences, Università di Modena e Reggio Emilia); dottoranda XX ciclo, Tesi: “Optical excitations in low-dimensional Carbon-based systems” (A.R. co-supervisor)
- Clotilde Cucinotta (Phd School “Physics and Nanosciences”, Universit`a di Modena e Reggio Emilia); dottoranda XVIII ciclo, Tesi: “Thermodymanics and Kinetics for Chemisorption on Silicon Substrates” (A.R. co-supervisor)
- Giovanni Bussi (Phd School “Physics and Nanosciences”, Università di Modena e Reggio Emilia); dottorando XVII ciclo, Tesi: “Excited states in low-dimensional systems” (A.R. co-supervisor)
Supervisione e co-supervisione di post-doc
- Simone Vacondio – 2023-2024
- Pino D’Amico – 2014-2016, oggi Ricercatore presso CNR-NANO
- Shudong Wang – 2013-2015, oggi Ricercatore presso Inner Mongolia University
- Deborah Prezzi – 2010-2012, oggi Primo Ricercatore presso CNR-NANO
- Layla Martin-Samos – 2005-2008, oggi Ricercatore presso CNR-IOM Democritos
- Clotilde Cucinotta 2006, oggi Group Leader and EPSRC fellow presso Imperial College London
- Eric Chang 2003 –2005
- Leena Torpo – 2003-2004, oggi supervisore per protezione da radiazioni presso Studsvik, Sweden
5 ATTIVIT`A SCIENTIFICA
5.1 Sintesi
La mia attività scientifica, nell’ambito della teoria quantistica dei solidi, si è concentrata sullo studio delle proprietà elettroniche ed ottiche di polimeri, sistemi semiconduttori alla nano-scala tipicamente basati sul carbonio (come nanotubi di carbonio e nanonastri di grafene), ossidi e sistemi ibridi, come interfacce metallo/semiconduttore, organico/metallo e dye/semiconduttore.
La ricerca è principalmente finalizzata alla comprensione delle proprietà fisiche (strutturali, elettroniche, di trasporto, ottiche, termoelettriche, . . . ) di un largo numero di sistemi e materiali, sviluppando ed utilizzando metodi teorico/computazionali che sfruttano schemi da principi primi e tenciche di calcolo ad alte prestazioni. Il potere predittivo dell’approccio metodologico utilizzato permette una comprensione profonda delle evidenze sperimentali ottenute con diverse tecniche spettroscopiche, oltre alla possibilit`a di contribuire in ambito materials design and discovery . L’attività di ricerca si caratterizza coerentemente per numerose collaborazioni con gruppi sperimentali leader nei rispettivi settori.
Recentemente le linee di ricerca hanno riguardato prevamentemente sistemi quantistici nanostrutturati e a bassa dimensionalità (sopra menzionati), considerando sia aspetti fondamentali che aspetti applicativi, in particolare in ambito energetico (ad es, fotovoltaico, batterie) e ICT (ad es. elettronica basata su materiali 2D sostenibili).
Di seguito, una sintesi delle principali linee di ricerca, declinate e dettagliate ulteriormente nella Sez. 5.5, e dei metodi utilizzati.
Principali linee di ricerca
- Eccitazioni ottiche di sistemi 0D, 1D, 2D
- Eccitazioni elettroniche ed ottiche di sistemi ibridi
- Fenomeni di trasporto elettronico e termico alla nanoscala
Principali metodi e tecniche
- Teoria del Funzionale Densità
- Many-Body Perturbation Theory: (beyond-)GW e Bethe-Salpeter
- Time-Dependent Density Functional Theory (ottica lineare e non-lineare)
5.2 Pubblicazioni e indicatori bibliometrici
Coautore di
- > 80 articoli su riviste internazionali con referee
(tra i quali 5 Phys. Rev. Lett., 2 JACS, 1 Nat. Comm.,1 ACS Photonics);
- 2 contributi a monografie;
- 4 proceedings di conferenze con reviewer
La lista completa delle pubblicazioni è riportata nell’Allegato A.
Su Google Scholar sono presenti 137 entrate, 3812 citazioni, indice H = 28, i10-index = 52.
Su ISI Web of Science sono censite 87 pubblicazioni. Le pubblicazioni hanno ricevuto circa > 3122 citazioni (> 2948 senza autocitazioni), con un H-index pari a 26 (fonte ISI Web of KnowledgeSM, Aprile 2024).
Nelle valutazioni VQR tutti i prodotti di cui sono co-autore proposti dalla struttura hanno ricevuto la valutazione massima (eccellente).
5.3 Finaziamenti e supporto alla ricerca
Responsabile scientifico, come principal investigator (PI) o co-PI, di progetti nazionali e internazionali:
2023-2025 Innovation Grant ASGARD ”Atomistic Simulations of damaGe, Adhesion and dRag reduction of graphene-based coating”, ICSC - Centro Nazionale HPC, Big Data and Quantum Computing, con la partecipazione di Leonardo e Ferrovie dello Stato (Total Budget: 445306 €, Local: 44965 €); local PI. All’interno del progetto svolgo inoltre il ruolo di co-leader del WP1 ”Adhesion and defect formation in graphene-based coatings”.
2023-2025 Progetto PRIN 2022 BITEs4IoT ”BIodegradable Thin film Electronics for massively deployable and sustainable Internet of Things applications” (Total Budget: 199,6 k€, Local 54 k€); local PI
2023-2024 Progetto Linea Strategica di Ateneo “HPC digital design of sustainable materials”, UniMoRe (ha portato all’attribuzione di quattro posizioni, tra cui 2 RTT FIS/03 presso il FIM, 1 RTT MAT/08 presso il FIM e 1 PA CHIM/02 presso il Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche); PI
2022-2026 Progetto Ecosistema dell’Innovazione ”ECOSISTER - Ecological transition based on HPC and Data Technology”, EU-MUR-PNRR, Spoke 6 ”Ecological transition based on HPC & data technology” (Total Budget Regione ER: 112003 k€, Total Budget UniMoRe: 12966 k€; Local (Unimore@Spoke6): 2000 k€); co-PI. All’interno del progetto svolgo inoltre il ruolo di co-leader del WP1@Spoke6 ”HPC materials design for clean energy applications”.
2022-2024 EUMaster4HPC-EU Master in High Performance Computing, H2020-JTI-EuroHPC-2020-03 (Total Budget 7057 k€, Local 85,9 k€); Local co-PI.
2023-2026 MaX “Materials design at the exascale” HORIZON-EUROHPC-JU-2021-COE-01 (project 101093374)(Total Budget 8496 k€, Local 120 k€); Local co-PI per UniMoRe
2017 Progetto FAR Dipartimentale di Ateneo, ”Ab initio simulation of optical vibrational spectroscopies in graphene nanoribbons” (Budget: 4652 €) ; PI
2014-2016 Progetto Linea Strategica di Ateneo, WP4, “Indagine teorica di nanostrutture innovative a base di ossidi metallici per applicazioni avanzate di raccolta dell’energia solare” (Budget: 24 mesi di Assegno di Ricerca); PI
2010 Progetto di collaborazione con l‘Universita’ di Sao Paulo nell’ambito del programma UniMoRe per la promozione della mobilita’ degli scienziati (visita/soggiorno dello studente di dottorato L.M.M. Jorge); PI
2002-2006 Network Europeo ”EXCITING” No. HPRN-CT-2002-00317 ”First-Principles Approach to the Optical Properties of Solids”, Fifth Framework Program (Total Budget: 1398 k€, Local Budget: 186 k€); co-PI del nodo di Modena
2002 Progetto bilaterale del Ministero Affari Esteri per la collaborazione scientifica con l’Università di Sao Paulo, Brasile, dal titolo ”Propriet`a ottiche ed elettroniche di materiali organici” (Budget: 33,2 k€); co-PI
Oltre ai progetti presentati e coordinati personalmente, ho partecipato alla formulazione, progettazione e realizzazione scientifica di progetti finanziati per > 10 MEuro. Gli ultimi progetti a cui ho partecipato sono:
2022-24 Progetto FAR ”FLUID - FLuoride UltrathIn Dielectric films for 2D electronics”, Progetto Nodo FAR Mission-Oriented, UniMoRe
2020-24 Progetto ”Bat4ever - Autonomous Polymer based Self-Healing Components for high performant Lithium Ion Batteries”, H2020-EU.1.2.- Future and Emerging Technologies
Sono stata inoltre responsabile scientifico di progetti High Performance Computing, in particolare ho coordinato 16 progetti CINECA, e partecipato a numerosi progetti HPC, tra Cineca e PRACE. Di seguito la lista dei progetti di calcolo di cui sono stata PI.
2022-23 Progetto ”SEE-NOW - SElf-healing Effects in silicon NanOWires”, Cineca, ISCRA-C, Hosts: M100, Budget (standard hours): 30720 CPUh
2022 Progetto ”MAN-BAT - organic functionalization can improve Mechanical properties of Anodes in Li-BATteries”, Cineca, ISCRA-C, Hosts: M100, Budget (standard hours): 32000 CPUh, WORK Quote (in GB): 1024
2020-21 Progetto ”FUSA - organic FUnctionalization of Si substrates in view of optimized battery Anodes”, Cineca, ISCRA-C, Hosts: M100, Budget (standard hours): 29500 CPUh, WORK Quote (in GB): 1024
2018 Progetto ”RAGNO - RAman features in Graphene NanOribbons: interpretation from abinitio calculations”, Cineca, ISCRA-C, Hosts: MARCON1, Budget (standard hours): 40000, WORK Quote (in GB): 1024, Additional Budgets: Selected Host: MARCON2 Host Budget: 3325 CPUh
2017-18 Progetto ”VIGOR - VIbrational figerprints in Graphene nanORibbons”, Cineca, ISCRA-C, Hosts: MARCON1, Budget (standard hours): 35000, WORK Quote (in GB): 1024
2014-15 Progetto ”GRANA - Optical properties of experimentally feasible GRAphene NAnoribbons”, Cineca, ISCRA-B, Selected Host: FERMI, Host Budget: 1520000 CPUh
2013-14 Progetto ”OPLA - OPtical Limit in orgAnic molecules”, Cineca, ISCRA-B, Selected Host: EURORA, Host Budget: 100000 CPUh
2011-13 Progetto ”DOOR - Designing Optoelectronic properties of pOlymer cRystals”, Cineca, ISCRA-B, Selected Host: FERMI, Host Budget: 115000 CPUh
2010-11 Progetto ”PHOTON - oPtoelectronic beHavior Of TiO2 Nanoparticles upon organic functionalization”, Cineca, ISCRA-B, Selected Host: SP6, Host Budget: 65000 CPUh
2008-09 Progetto di Supercalcolo ”First-Principles Simulation of Near-Field Optical Spectra in Organic Polymers”, Cineca, 45000 CPUh
2007 Progetto di Supercalcolo ”Excitons in graphene nanoribbons and nanotubes”, Cineca, 40000 CPUh
2006 Progetto di Supercalcolo ”Kinetics for the formation of organic layers on hydrogenated silicon surfaces”, Cineca, 25000 CPUh
2006 Progetto di Supercalcolo ”Ab initio investigation of luminescence properties in organic semiconductors and amorphous systems”, Cineca, 25000 CPUh
2006 Progetto di Supercalcolo “Structural and transport properties of organic crystals”, Cineca, 12000 CPUh
2005 Progetto di Supercalcolo “Optoelectronic properties of organic molecular crystals”, Cineca, 32500 CPUh
2005 Progetto di Supercalcolo “Thermodynamics and kinetics of organic molecules on hydrogenated silicon surfaces”, Cineca, 37500 CPUh
5.4 Partecipazione a comitati scientifici e membership
2024 Membro dell’Electrochemical Society (ECS)
2023 Membro del Comitato Scientifico dei WP Leaders del progetto ASGARD
2022 Membro del Comitato Scientifico dei WP Leaders di Spoke 7 del Centro Nazionale HPC, Big Data and Quantum Computing, in quanto co-leader di WP4 ”Pilot applications”
2020 Membro del Comitato Scientifico della Fondazione ’Angelo Della Riccia’
5.5 Principali argomenti di ricerca e risultati scientifici ottenuti
Nel seguito vengono brevemente descritti alcuni filoni di ricerca rilevanti - definiti soprattutto in termini dei sistemi studiati - e una selezione di alcuni risultati significativi che sono stati ottenuti corrispondentemente.
POLIMERI ORGANICI
Questa linea di ricerca ha portato alla concettualizzazione delle proprietà ottiche e di trasporto elettronico di polimeri semiconduttori, con particolare riferimento all’effetto del packing tra le catene che si verifica nei solidi polimerici. A questo proposito, è stato dimostrato che le interazioni inter-catena hanno un effetto cruciale: possono introdurre la presenza di eccitoni dark nello spettro di assorbimento ottico e favorire sensibilmente il trasporto nella direzione ortogonale alle catene, che può diventare molto efficiente. Per descrivere quest’ultimo meccanismo con schemi da principi primi, si è sviluppato e implementato il calcolo dei transfer integrals, mentre le proprietà ottiche sono state studiate introducendo nel codice l’interazione elettrone-buca, assolutamente cruciale in sistemi a bassa dimensionalità.
Pubblicazioni selezionate
- Solid state effects on exciton states and optical properties of PPV, Phys. Rev. Lett. 88, 206403 (2002)
- Interchain interaction and Davydov splitting in polythiophene crystals: an ab initio approach, Appl. Phys. Lett. 80, 4118 (2002)
- Transport properties in polymer crystals: the effect of interchain interaction, Phys. Rev. Lett. 90, 086401 (2003)
- Ab initio study of transport parameters in polymer crystals Phys. Rev. B 69, 205205 (2004)
- Fluorine-Induced Enhancement of the Oxidation Stability and Deep-Blue Optical Activity in Conductive Polyfluorene Derivatives, Journal of Physical Chemistry C 117, 26760 (2013)
NANOTUBI DI CARBONIO
Per studiare in modo efficiente le propriet`a optoelettroniche dei nanotubi con metodi sofisticati (e costosi) beyond-DFT, abbiamo sviluppato uno schema specificamente disegnato per sistemi con simmetria elicoidale, che sfrutta infatti un set di funzioni di base localizzate e simmetrizzate (al posto delle onde piane). Questo approccio ci ha permesso di predire le proprietà eccitoniche di nanotubi, sia in regime lineare che non-lineare e di razionalizzare i risultati di esperimenti di fotoluminescenza sia one che two-photon.
Pubblicazioni selezionate
- Excitons in carbon nanotubes: an ab initio symmetry-based approach Phys. Rev. Lett. 92, 196401 (2004)
- First-principles approach for the calculation of optical properties of one-dimensional systems with helical symmetry: The case of carbon nanotubes Phys. Rev. B 72, 195423 (2005)
- Exciton binding energies in carbon nanotubes from two-photon photoluminescence Phys. Rev. B (R) 72, 241402 (2005)
NANOSTRUTTURE DI GRAFENE
Lo studio delle nanostrutture basate sul grafene, in particolare i nanoribbons e i nanoflakes di grafene, ha rappresentato un filone di ricerca particolarmente fecondo di risultati interessanti, sia dal punto di vista concettuale e predittivo che dal punto di vista della razionalizzazione di risultati sperimentali.
Numerose sono infatti le pubblicazioni congiunte teorico-sperimentali che hanno seguito (e convalidato) i primi lavori prettamente teorici: esempio fra tutti il lavoro che ha previsto e quantificato il fatto che la risposta ottica sia dominata da eccitoni (PRB-RC-2018), poi confermato (NATCOMM-2014). Le nanostrutture di grafene sono sistemi molto stimolanti: per essi abbiamo dimostrato vari meccanismi che permettono di regolare le proprietà elettroniche ed ottiche, come le distorsioni strutturali o la funzionalizzazione e geometria degli edge.
Pubblicazioni selezionate
- Optical properties of graphene nanoribbons: The role of many-body effects, Phys. Rev. B 77, 041404(R) (2008)
- Quantum dot states and optical excitations of edge-modulated graphene nanoribbons, Phys. Rev. B 84, 041401(R) (2011)
- Designing All-Graphene Nanojunctions by Covalent Functionalization, Journal of Physical Chemistry C 115, 2969 (2011)
- Optical Excitations and Field Enhancement in Short Graphene Nanoribbons, Journal of Physical Chemistry Lett. 3, 924 (2012)
- Exciton-dominated optical response of ultra-narrow graphene nanoribbons, Nature Communications 5, 4253 (2014)
- Raman Fingerprints of Atomically Precise Graphene Nanoribbons Nano Letters 16, 3442 (2016)
- Bandgap Engineering of Graphene Nanoribbons by Control over Structural Distortion J. Am. Chem. Soc 140, 7803 (2018)
SISTEMI IBRIDI
Una strategia efficace per disegnare materiali con proprietà desiderate consiste nella funzionalizzazione organica tramite adsorbimento di ligandi opportuni. Ciò permette di controllare la distribuzione degli stati nel gap, di regolare potenziale di ionizzazione/affinità elettronica, di disegnare ad hoc allineamenti di banda all’interfaccia a partire dalla identificazione dei meccanismi fondamentali che li regolano. La pittura che abbiamo estratto dai nostri risultati fornisce strategie efficaci in vista di applicazioni (ad esempio in ambito fotovoltaico, batterie, fotorivelatori e chemical sensing).
Pubblicazioni selezionate
- Mixing of electronic states in pentacene adsorption on copper, Phys. Rev. Lett. 99, 046802 (2007)
- Anchor Group versus Conjugation: Toward the Gap-State Engineering of Functionalized ZnO(10-10) Surface for Optoelectronic Applications, Journal of the American Chemical Society 133, 5893 (2011)
- A first-principles study of self-healing binders for next-generation Si-based lithium-ion batteries, Materials Today Chemistry 29, 101474 (2023)
OSSIDI
Gli ossidi costituiscono una classe di materiali molto versatili, che coprono praticamente l’intero spettro di funzionalità: da dielettrici a semiconduttori, da metallici a superconduttori. Gli aspetti di cui mi sono principalmente occupata in questo ambito hanno riguardato (i) gli effetti di disordine e difetti sulle proprietà elettroniche di un ossido prototipo, SiO2, un dielettrico di grande interesse applicativo, e (ii) lo studio dell’origine delle proprietà ottiche e plasmoniche di ossidi trasparenti conduttivi (in particolare Al-doped ZnO, un materiale low-cost, facilmente processabile e indium-free), analizzando anche l’impatto dovuto alla presenza di difetti; tale comprensione risulta strategica in vista di applicazioni in ambito di optoelettonica, spintronica e telecomunicazioni.
Pubblicazioni selezionate
- Unraveling effects of disorder on the electronic structure of SiO2 from first-principles, Phys. Rev. B 81, 081202(R) (2009)
- Transparent Conductive Oxides as Near-IR Plasmonic Materials: The Case of Al-Doped ZnO Derivatives, ACS Photonics 1, 703 (2014)
- Optoelectronic properties and color chemistry of native point defects in Al:ZnO transparent conductive oxide, Journal of Materials Chemistry C 3, 8419 (2015)
- Magnetic Transparent Conductors for Spintronic Applications, arXiv:2312.13708, resubmitted to Advanced Physics Research (2024)
SVILUPPO, IMPLEMENTAZIONE E BENCHMARK DI SCHEMI TEORICO/COMPUTAZIONALI AVANZATI
Oltre all’interesse per la comprensione/predizione delle proprietà per se dei sistemi fisici, ci siamo notevolmente dedicati allo sviluppo metodologico di schemi teorici avanzati per lo studio di tali proprietà. Tra questi, si menzionano qui l’implementazione e validazione di self-energies beyond GW per lo studio delle eccitazioni elettroniche, la progettazione di Hamiltoniane tight-binding a partire da schemi ab initio per lo studio delle spettroscopie (anche sfruttando considerazoni basate sulle simmetrie o utilizzando metodologie high-throughput), e lo sviluppo di schemi basati su TDDFT per problemi di ottica non-lineare (v. optical limiting).
Pubblicazioni selezionate
- Ab initio complex band structure of conjugated polymers: Effects of hydrid density functional theory and GW schemes, Phys. Rev. B 85, 235105 (2012)
- Ab Initio Simulation of Optical Limiting: The Case of Metal-Free Phthalocyanine, Phys. Rev. Lett. 112, 198303 (2014)
- Accurate ab initio tight-binding Hamiltonians: Effective tools for electronic transport and optical spectroscopy from first principles, Phys. Rev. B 94, 165166 (2016)
- Nonlinear light absorption in many-electron systems excited by an instantaneous electric field: a non-perturbative approach, Phys. Chem. Chem. Phys. 23, 10059 (2021)
- Effect of uniaxial strain on the excitonic properties of monolayer: A symmetry-based analysis, Physical Review B 107, 045430 (2023)
- Numerically precise benchmark of many-body self-energies on spherical atoms, Journal of Chemical Theory and Computation 18, 3703 (2022)
6 ALTRE ATTIVIT`A ISTITUZIONALI E PROFESSIONALI
6.1 Coordinamento o partecipazione ad organi di governo
2005 - oggi Membro del Collegio dei Docenti della Scuola di Dottorato in Fisica e Nanoscienze, UniMoRe
2018 - oggi Presidente della Commissione Ricerca del Dipartimento FIM, UniMoRe (precedentemente componente della medesima Commissione dal 2015)
2018 - oggi Membro della Giunta del Dipartimento FIM UniMoRe
2022 - oggi Membro della Fondazione ICSC, Centro Nazionale HPC, Big Data and Quantum Computing (PNRR), in rappresentanza dell’Ateneo (tramite delega permanente dal Rettore UniMoRe)
2022 - oggi Membro del Comitato degli Spoke Leaders di ECOSISTER - Ecosistema Territoriale di Innovazione dell’Emilia-Romagna (PNRR)
2023 - oggi Membro della Commissione Qualit`a del Dipartimento FIM, UniMoRe
6.2 Comunicazione e divulgazione scientifica
Alla attività di ricerca e didattica ho affiancato una attivit`a di comunicazione e divulgazione della scienza indirizzata principalmente a studenti e insegnanti di scuola superiore.
2024 Seminario ”Grafene: il materiale delle meraviglie”, rivolto alle classi IV e V del Liceo Scientifico A. Tassoni, nell’ambito della Giornata Seminari Tematici organizzata dalla Scuola
2017,2019-24 Seminari e attività di laboratorio ”Simulare i materiali con il computer”, rivolti agli studenti delle classi quarte delle Scuole superiori di Modena e Reggio Emilia, nell’ambito delle iniziative ”Una Settimana da Scienziato” e ”A tu per tu con la Scienza” (settimane invernali e settimane estive), c/o Dipartimento FIM UniMoRe
2016 Seminario dal titolo ”Il grafene delle meraviglie”, organizzato dalla Societa’ dei Naturalisti e Matematici di Modena, c/o Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche, UniMoRe
2015 Seminario “Simulare la materia con i computer” rivolto principalmente ai docenti e agli studenti delle classi quinte delle Scuole superiori di Modena e Reggio Emilia nell’ambito dell’iniziativa Phyiscs Class, c/o Dipartimento FIM, UniMoRe
2011 Seminario “Polimeri conduttivi”, nell’ambito dell’iniziativa NANOLAB – I corso di aggiornamento teorico-pratico su nanoscienze e tecnologie per insegnanti di scuola superiore, Dipartimento di Fisica, UniMoRe
2010-11 Seminari ed esercitazioni “Laboratorio Computazionale” per gli studenti delle scuole superiori nell’ambito del college FareFisica presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Modena e Reggio Emilia
2007 Seminario dal titolo “Fisica e ricerca: costruire modelli e simulare la materia” per studenti e docenti della scuola superiore e organizzazione di uno stage sul tema “”Simulare i materiali” per gli studenti della scuola superiore (7 novembre), nell’ambito dell’iniziativa “La formazione del fisico dalla Scuola Superiore all’Università e al mondo del lavoro”, organizzata dal Dipartimento di Fisica, UniMoRe
2006 Conduzione di visite guidate a studenti delle scuole medie inferiori e superiori per la mostra di divulgazione scientifica “Blow-up”, Foro Boario (Modena).
2003 Partecipazione al coordinamento di una mostra Dagli atomi alle biomolecole - Linus Pauling due volte Nobel tra scienze e impegno civile, Chiesa di San Vincenzo (Modena); tale attività ha riguardato anche la collaborazione con le scuole medie inferiori e superiori della Provincia di Modena per l’organizzazione e la conduzione di visite guidate per scolaresche e di incontri di formazione per insegnanti.
1998 Traduzione dall’inglese all’italiano del libro di divulgazione scientifica “Matematica”, di Ron van der Meer e Bob Gardner, Franco Cosimo Panini Editore.
6.3 Organizzazione di conferenze e workshop
2024 Membro del Comitato Organizzatore del Workshop di Spoke 7 del Centro Nazionale HPC, Big Data and Quantum Computing, Roma.
2023 Organizzatore del Kick-off Meeting di WP1@Spoke6 di ECOSISTER, Modena
2015 Organizzazione del Workshop “Fisica@Modena” (18 dicembre) c/o Dipartimento FIM, UniMoRe, finanziato di Fondazione Cassa di Risparmio di Modena
2005 Organizzazione della “topical session” su “Nanotubes and nanowires: electronics and optics”, Matter, Materials and Devices (MMD) Meeting 2005, Genova.
6.4 Attività editoriali
- Membro del panel di Review Editor for the Condensed-Matter Section of the journal ”Frontiers in Physics”, dal 2014 a oggi
- Attività di Referee per numerose riviste scientifiche (e.g. Physical Review Letters, Physical Review B, RCS Advances. Nanotechnology, Journal of Chemical Physics, Chemical Physics, ...)
6.5 Attività di valutazione della ricerca
Progetti di ricerca
- Componente dell’albo di esperti scientifici del MUR (REPRISE)
- Revisore per la valutazione dei prodotti di ricerca nell’ambito della VQR 2011-2014 e VQR 2015-2019
- Valutatore di progetti scientifici (ERC-Starting, 2021; University of Nova Gorica, 2013) e di supercalcolo (>10 progetti ISCRA-CINECA).
Dottorato di ricerca
2024 Membro del Jury di tesi per il conseguimento del PhD di Alam T. Osorio Delgadillo,
Doctoral School, Ecole Doctorale de l’Institut Polytechnique de Paris
2023 Membro della commissione per l’esame finale di Dottorato in Fisica, Università di Lecce
2016 Membro della commissione giudicatrice per il conferimento del titolo di “Dottore di Ricerca” in “Physics and nano sciences”, nell’ambito della Scuola di Dottorato in “Physics and nano sciences” (XXVII e XXVIII ciclo), UniMoRe
2013 Membro di Commissione per esami finali di PhD in Fisica, Universit`a di Cagliari
2004 Membro di Commissione per esami finali di PhD in Physics, Université Le de Cergy-Pontoise, Paris
6.6 Commissioni di selezione
Membro o presidente di commissioni di selezione o valutazione di personale scientifico in ambito accademico o di enti di ricerca. Ho fatto parte di numerose (>15) commissioni per il conferimento di Assegni di Ricerca; nel seguito vengono dettagliate le partecipazioni a commissioni di selezione di Dottorato e di personale ricercatore:
PhD:
2022: Membro della commissione giudicatrice per l’ammissione al Corso di Dottorato di Ricerca in “Physics and nano sciences”, XXXVIII ciclo – (Bando del 19/10/2022 per posti con borsa con tematica specifica)
2021: Membro della commissione giudicatrice per l’ammissione al Corso di Dottorato di Ricerca in “Physics and nano sciences”, XXXVII ciclo
2020: Membro della commissione giudicatrice per l’ammissione al Corso di Dottorato di Ricerca in “Physics and nano sciences”, XXXVI ciclo
2017: Membro della commissione giudicatrice per l’ammissione al Corso di Dottorato di Ricerca in “Physics and nano sciences”, XXXIII ciclo.
2015: Membro della commissione giudicatrice per l’ammissione al Corso di Dottorato di Ricerca in “Physics and nano sciences”, XXXI ciclo
Rtd e RTT (SC 02/B2, SSD FIS/03)
2023 Membro della commissione commissione giudicatrice nell’ambito della procedura selettiva per ricercatore a tempo determinato in tenure-track (RTT), Dipartimento FIM, UniMoRe.
2023 Membro della commissione giudicatrice per la procedura per ricercatore a tempo determinato, ex art.24, comma 3, lettera b) della L.240/2010, presso l’Area Fisica della SISSA, Trieste.
2023 Membro della commissione giudicatrice nell’ambito della selezione pubblica per ricercatore a tempo determinato di tipo A presso il Dipartimento di Fisica ”Aldo Pontremoli” dell’Università di Milano.
2023 Membro della commissione giudicatrice nell’ambito della procedura selettiva per ricercatore a tempo determinato tipo B presso il Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Parma.
2022 Membro della commissione giudicatrice nell’ambito della procedura selettiva per ricercatore a tempo determinato di tipo A, Dipartimento FIM, UniMoRe.
2019 Membro della commissione commissione giudicatrice nell’ambito della procedura selettiva per ricercatore a tempo determinato di tipo A, Dipartimento di Fisica dell’Università di Parma.
6.7 Abilitazioni
- Abilitazione Scientifica Nazionale a ricoprire la posizione di professore di I fascia, Settore Concorsuale
02/B2 - Fisica teorica della materia. L’abilitazione `e stata ottenuta nella sessione ASN 2016-2018, con periodo di validità: 08/08/2018 - 08/08/2029.
- Abilitazione Scientifica Nazionale a ricoprire la posizione di professore di II fascia, Settore Concorsuale 02/B2 - Fisica teorica della materia. L’abilitazione `e stata ottenuta nella sessione ASN 2013, con periodo di validità: 07/10/2014 - 07/10/2025.
Ho inoltre conseguito l’abilitazione all’Insegnamento Secondario, in occasione del Concorso ordinario per esami e titoli D.D. 31/03/1999 – 12/07/1999, nelle seguenti classi di concorso: Matematica (A047); Fisica (A038); Matematica e Fisica (A049); Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali nella Scuola Media (A059).