Bottegoni Federico

Federico Bottegoni è professore associato presso il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano. La sua attività di ricerca sperimentale si svolge nel campo della spintronica dei semiconduttori e della spin-orbitronica. L’obiettivo principale è ottenere un controllo attivo del grado di libertà di spin in sistemi compatibili con le tecnologie microelettroniche. A tal fine si combina la generazione ottica di portatori con polarizzazione di spin con tecniche di rivelazione elettrica basate su fenomeni di interconversione spin-carica, come l’effetto spin Hall e l’effetto Rashba–Edelstein. Tali studi sono condotti in eterostrutture basate su silicio e germanio, nonché in interfacce con metalli e isolanti topologici. Per queste ricerche vengono progettati e utilizzati sistemi sperimentali ottici e di magnetotrasporto, tra cui la microscopia Kerr, operanti anche a temperature criogeniche. Le misure sperimentali sono affiancate da modellizzazione numerica e simulazioni computazionali per estrarre parametri chiave, come tempi di vita e lunghezze di diffusione dello spin, oltre alle efficienze di iniezione del momento angolare di spin e orbitale in nanostrutture semiconduttrici.

La ricerca si concentra in particolare sulla generazione, dinamica e propagazione di correnti di spin in semiconduttori del gruppo IV, come silicio e germanio, e nelle loro eterostrutture. Un ulteriore ambito di studio riguarda i processi di conversione tra spin e carica in materiali caratterizzati da forte accoppiamento spin-orbita, tra cui metalli pesanti, isolanti topologici e materiali bidimensionali come grafene e dicalcogenuri dei metalli di transizione. Vengono inoltre investigate giunzioni metallo-semiconduttore per il trasporto di correnti polarizzate di spin, così come eterostrutture formate da film sottili di metalli con elevata interazione spin-orbita cresciuti su substrati semiconduttori.