Orientation dependent time-resolved study of the strain driven phase transition in photo-excited V2O3 crystals with tailored morphologies

This thesis, carried out at the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Grenoble, investigates by means of time resolved X-ray diffraction the photoinduced phase transition in single-crystals of vanadium sesquioxide (V2O3), observing the ultrafast transformation from an antiferromagnetic insulating phase to a paramagnetic metallic phase and the associated volume compression. Experimental analysis performed in both transmission and reflection geometries, together with simulations, allow the structural evolution driven by strain waves to be characterized on picosecond to nanosecond timescales, highlighting the potential of these insulator-to-metal transitions for ultrafast electronic devices.

La presente tesi, svolta presso l'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Grenoble, investiga mediante diffrazione a raggi X tempo-risoluta la transizione di fase fotoindotta in campioni monocristallini di sesquiossido di vanadio (V2O3), osservando il passaggio ultrarapido da fase isolante antiferromagnetica a fase metallica paramagnetica e la relativa compressione di volume. L'analisi sperimentale eseguita in geometrie di diffrazione di trasmissione e riflessione, e le simulazioni permettono di caratterizzare l'evoluzione strutturale guidata da onde di deformazione sulle scale dei pico- e nanosecondi mostrando il potenziale di queste transizioni isolante-metallico per dispositivi elettronici ultraveloci.