Struttura della materia

Nanofotonica nonlineare su metalli e grafene: sfide e opportunità

by Andrea Marini (ISC-CNR)

Europe/Rome
Aula Conversi (Dip. di Fisica - Edificio G. Marconi)

Aula Conversi

Dip. di Fisica - Edificio G. Marconi

Description
La nanofotonica è la scienza che studia il confinamento della luce in regioni di spazio con dimensioni inferiori alla lunghezza d’onda. In mezzi dielettrici convenzionali questo non è possibile a causa della diffrazione, che pone il limite fisico della lunghezza d’onda come minima distanza di confinamento della luce. Al contrario, l’uso di strutture nanofotoniche basate su metalli o semi-metalli, come il grafene, permette di confinare la luce in regioni di spazio più piccole della lunghezza d’onda al costo di maggiore assorbimento. In questo seminario si discuteranno le possibilità offerte da materiali nanofotonici, come guide d’onda e strutture composite con costante dielettrica molto piccola, per diverse applicazioni nonlineari come la generazione di armoniche superiori, la dinamica ultraveloce e l’auto-intrappolamento della luce. Inoltre, si discuteranno i vantaggi offerti dal grafene per sviluppare tecniche di rilevazione molecolare senza laser e spettrometri ma basato piuttosto sull’eccitazione di plasmoni di superficie con alto fattore di qualità. Infine si discuteranno le potenzialità offerte dal grafene per sviluppare sistemi laser di nuova generazione in mezzi disordinati, i cosiddetti random lasers, nei quali e’ possibile ottenere funzionalità laser senza il supporto di una cavità ottica.