Programa específico: Marie Sklodowska-Curie Individual Fellowship (IF) - European Fellowship

UPV/EHU: Beneficiario
Director de la UPV/EHU: Angel Rubio

Inicio del proyecto: 01/09/2017
Fin del proyecto: 31/08/2019

Breve descripción: Aunque el dióxido de titanio (TiO2) se emplea ampliamente en campos como la energía fotovoltaica y la fotocatálisis, la naturaleza de sus excitaciones fundamentales de transferencia de carga aún es desconocida. Una comprensión profunda de las propiedades excitónicas del TiO2 es de gran relevancia para lograr avances importantes en los campos mencionados y puede conducir a la fabricación de nuevos dispositivos con un rendimiento mejorado en aplicaciones de conversión de energía. En esta propuesta de investigación abordamos tres aspectos importantes de la naturaleza excitónica del TiO2, que han sido planteados por experimentos recientes y cuya investigación requiere esfuerzos teóricos exhaustivos. El primer aspecto está relacionado con una anomalía observada en la dependencia de la temperatura de los excitones en los polimorfos de rutilo y anatasa de TiO2. La dependencia de las excitaciones elementales con la temperatura es un tema principal en la física de la materia condensada, y su estudio proporciona información crucial sobre la interacción y correlación cuántica de muchos cuerpos. El segundo aspecto trata sobre la interacción entre los excitones de transferencia de carga y los fonones coherentes en TiO2. Los experimentos indican nuevamente un comportamiento inesperado del material semiconductor a este respecto. Finalmente, pretendemos estudiar la dispersión q de los excitones, que proporcionará un conocimiento esclarecedor sobre cómo estas cuasi partículas se propagan a través del cristal. El comportamiento anómalo recurrente de TiO2 lo convierte en un material aún más fascinante de lo que ya se considera, y su estudio podría ampliar su campo de aplicabilidad de formas inimaginables. Con esta propuesta, pretendemos allanar el camino para un futuro emocionante de este semiconductor versátil, utilizando cálculos teóricos de vanguardia en estrecha colaboración con investigadores que realizan mediciones espectroscópicas avanzadas.