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Linee di Attività
Dipartimento di Afferenza: Scienze fisiche e tecnologie della materia
Progetto di riferimento: Ottica, Fotonica e Plasmi
COMMESSA: Fotonica a raggi X
Responsabile: Rossi Albertini Tiranni Valerio
Elenco attività: a) un FIRB per la realizzazione di un laser ad elettroni liberi per la produzione di radiazione coerente (SPARX)- per le attività, consultare i moduli. b) Altre attività: Studio di nuovi materiali e dispositivi di interesse nel campo delle energie rinnovabili e a basso impatto ambientale. Studi strutturali e morfologici di materiali nanostrutturati.
COMMESSA: Interazione coerente di radiazione con atomi, molecole e superfici attraverso la progettazione e sviluppo di nuove metodologie e sorgenti dall'UV al millimetrico
Responsabile: Gabbanini Carlo
La commessa riguarda una serie di attività sullo sviluppo di sorgenti e sulla loro interazione con la materia. In particolare vengono studiati effetti legati alla coerenza della luce e alla manipolazione ottica, con applicazioni che vanno da spettrometri, a magnetometri, a nanostrutture, all'analisi di tracce.
COMMESSA: Dispositivi e metodologie per l'ottica applicata
Responsabile: Pezzati Luca
La commessa organizza attività di ricerca scientifica e tecnologica orientate allo sviluppo di metodologie, software e sistemi ottici per applicazioni metrologiche con importanti ricadute in settori applicativi strategici quali: avionica, manufacturing, medicina, robotica, sicurezza e Beni Culturali. Le linee di attività sono suddivise in due moduli, dei quali il primo contiene quelle connesse alla diagnostica ottica ed altre applicazioni nel settore dei Beni Culturali, mentre il secondo include quelle relative agli altri campi di applicazione. Tale suddivisione, introdotta per chiarezza amministrativa, non rispecchia una frattura nel gruppo di ricerca, né evidenzia divisioni geografiche. Tutte le attività si svolgono infatti in una collaborazione integrata tra la sede di Firenze e le UOS coinvolte. Le attività della commessa sono svolte anche attraverso collaborazioni, nazionali ed internazionali, con università, enti di ricerca, imprese e soprintendenze. Il finanziamento di tutte le attività avviene attraverso la partecipazione o il coordinamento di progetti di ricerca nazionali ed internazionali.
COMMESSA: Dispositivi e componenti ottici per applicazioni industriali e per l'utilizzo dell'energia solare
Responsabile: Sansoni Paola
La commessa opera nel settore applicativo della radiazione luminosa con particolare attenzione ai sistemi, ai dispositivi ottici ed alle interazioni con l'ambiente industriale. Questa attività e sostenuta da ampie competenze nella progettazione ottica e da laboratori di misura specializzati. Le nostre ricerche riguardano la concentrazione e lo sfruttamento della luce solare per la produzione di energia, lo studio e la caratterizzazione di nuovi materiali anche ad alta temperatura e lo studio di efficienti sistemi di illuminazione. Nel settore delle misure è attivo il Laboratorio di Fotometria ed Illuminotecnica, che è stato accreditato ISO9001 e che è in grado di eseguire un set di misure la cui procedura è standardizzata e protocollata. Il Laboratorio di Ergonomia della Visione invece esegue studi e misure psicofisiche sulla discriminazione cromatica. Le attività della commessa sono completate da un modulo che studia e realizza risonatori ottici per laser e dispositivi ottici per il trattamento di fasci laser.
COMMESSA: Sviluppo di tecnologie, materiali e dispositivi per applicazioni alla ottica quantistica ed alla spettroscopia.
Responsabile: Cancio Pastor Pablo
Il tema di questa ricerca è lo sviluppo di sorgenti coerenti, dispositivi ottici e sensori innovativi per applicazioni sia alle tecnologie quantistiche che a settori quali il monitoraggio ambientale con tecniche spettroscopiche, le telecomunicazioni in fibra ottica, il settore aerospaziale, le attività industriali ad alto valore aggiunto.
COMMESSA: Sviluppo di tecniche di diagnostica ottica, microscopia ed interferometria
Responsabile: Ferraro Pietro
La commessa è finalizzata allo sviluppo di tecniche interferometriche e di microscopia per studiare proprietà fisiche di materiali, caratterizzare dispositivi, analizzare processi dinamici ed infine per litografia di geometrie complesse 1D e 2D. Infatti le tecniche interferometriche sono già strumenti essenziali per caratterizzazioni ad alta sensibilità ed accuratezza in molti settori ad elevato contenuto tecnologico (biotecnologie, ottica non lineare, optoelettronica, imaging, sistemi opto/microfludici), ma le rapide evoluzioni in questi settori richiedono un loro continuo adattamento flessibile ai nuovi materiali, componenti e dispositivi oltre che il miglioramento delle prestazioni (es. super-risoluzione). Sono attive linee di ricerca per lo sviluppo e caratterizzazione di sorgenti laser tra le quali una sorgente laser altamente stabile per applicazioni nel campo dei rivelatori di onde gravitazionali (DUAL-RD-INFN) e sorgenti nell'UV attraverso processi nonlineari in cristalli ferroelettrici. Si svolgono attività per il controllo e la sincronizzazione in diversi sistemi complessi (laser CO2) che simulano oscillatori nonlineari forzati oppure la dinamica di sistemi eccitabili.
MODULO: MD.P03.022.004 Microscopia confocale e a sonda
COMMESSA: Effetti di coerenza e superfluidità nei gas bosonici e femionici
Responsabile: Dalfovo Franco
La commessa si identifica sostanzialmente con le attività del centro BEC, nato a Trento nel 2002 come centro di ricerca e sviluppo INFM, poi confluito nel CNR. Lo scopo del centro è quello di promuovere la ricerca nel settore della condensazione di Bose-Einstein e della fisica degli atomi ultrafreddi. Tale settore ha avuto un enorme impulso nel 1995 dalla prima osservazione di un condensato di Bose-Einstein con gas ultrafreddi in trappole magnetiche ed è tuttora in forte crescita. Si tratta di un settore assai interdisciplinare, tra fisica atomica e molecolare, ottica quantistica, meccanica statistica, e fisica della materia condensata. Il centro BEC di Trento ha acquisito in questi anni un ruolo di leadership internazionale nello studio teorico di tali sistemi. Rispetto alle finalità iniziali, si prevede: l'applicazione di competenze teoriche già esistenti a tematiche nuove, che riflettono gli sviluppi più recenti del settore; l'acquisizione di nuove competenze su tematiche alla frontiera tra fisica atomica, fisica dei dispositivi a stato solido, ottica quantistica e informazione quantistica; l'avvio di un laboratorio di fisica sperimentale dedicato agli atomi ultrafreddi.
COMMESSA: Manipolazione ottica e magnetica di gas degeneri: nuovi materiali e dispositivi
Responsabile: Minardi Francesco
La commessa raccoglie l'attività svolta in prevalenza presso il LENS di Firenze sulla fisica degli atomi freddi e di sistemi fotonici disordinati e nanostrutturati, La commessa comprende attività di ricerca sia di tipo sperimentale sia teorica.
MODULO: MD.P03.024.004 Nanofotonica
MODULO: MD.P03.024.005 Biofotonica
COMMESSA: Fotonica degli Alti Campi
Responsabile: Gizzi Leonida Antonio
La Commessa "Fotonica degli Alti Campi" integra le attività di ricerca e sviluppo finalizzate alle applicazioni dei laser di altissima potenza nei settori della fusione laser, delle sorgenti di raggi X e delle nuove tecniche di accelerazione di particelle. Si prevedono anche studi pilota finalizzati alla sintesi di nanoparticelle tramite ablazione laser. Nell'ambito della commessa sono attivi progetti di ricerca finanziati da organismi nazionali ed internazionali dedicati a) alla realizzazione di nuovi schemi di accelerazione di particelle e generazione di radiazione X e b) alla messa a punto di sistemi diagnostici basati su spettroscopia e analisi di immagini di interesse per la fusione a confinamento inerziale. Tra i principali progetti attivi vanno citati i progetti di grande infrastruttura laser FP7 denominati HiPER ed ELI, la joint research activity HAPPIE-LASERLAB,il FIRB-Futuro in Ricerca "SULDIS", il progetto PLASMON-X. Va segnalata anche la partecipazione all'azione COST-ESF MP0601 "Short Wavelength Laboratory Sources".
COMMESSA: Sistemi laser di potenza e applicazioni dell’Ottica Coerente
Responsabile: Lapucci Antonio
La commessa comprende attivita di ricerca e sviluppo nel campo delle sorgenti laser e delle loro applicazioni. Nel campo delle sorgenti gli sforzi sono mirati allo sviluppo di alta potenza e/o in regime impulsato ad alta energia, tanto per applicazione nel campo industriale che per applicazioni spaziali, ambientali, scientifiche e medicali. Architetture innovative sono investigate così come nuovi materiali attivi e relativi metodi di pompaggio. Inoltre la commessa svolge attività di ricerca nel campo delle applicazioni come l'olgrafia digitale, che a lunghezze d'onda nell'I.R. presenta nuovi ampi spazi di applicazione. Lo studio delle sorgenti laser si estende anche al loro comportamento dinamico con l'indagine sugli effetti non lineari in sistemi classici e quantistici e finalizzati al controllo e la sincronizzazione di regimi caotici.
COMMESSA: Metodi fisici per l'osservazione della Terra e lo studio dell'ambiente
Responsabile: D'Amato Francesco
La commessa si riferisce all'attività di sviluppo di tecniche ottiche per applicazioni al monitoraggio ambientale, alla diagnostica di processi industriali, alla climatologia, e ad altre finalità similari. E' bene notare che queste tecniche possono trovare applicazioni anche in altri campi, come la diagnostica medica o dei beni culturali. Vengono esaminati due aspetti del problema: ci sono misure che riguardano punti precisi nello spazio, in cui viene collocato lo strumento di misura, ed altre che invece sono effettuate in punti o campi di vista distanti dagli strumenti. Le misure possono essere attive o passive, ovvero il bersaglio (aria, superfici, liquidi) può essere illuminato direttamente dal misuratore, o il misuratore lavora sulla luce emessa direttamente dal bersaglio, o generata da altre fonti (es. il sole) e riflessa. L'attività parte dallo studio dell'interazione luce-materia nei suoi vari aspetti, per portare ad un utilizzo quanto più possibile pratico dei risultati.


Progetto di riferimento: Nanoscienze e nanotecnologie
COMMESSA: Ottica e Fotonica Terahertz
Responsabile: Vitiello Miriam Serena
L'attività di ricerca prevista mira all'esplorare fenomeni fisici fondamentali alla base del funzionamento degli emettitori intersubbanda mediante realizzazione di dispositivi quantistici avanzati, set-up innovativi basati su tecniche ottiche non lineari e nuovi modelli interpretativi di fenomeni complessi. In aggiunta, attraverso un'innovativa ricerca concentrata su aspetti fondamentali e applicativi legati al design quantistico e all'implementazione di laser a cascata quantica (QCL) operanti nel THz, la ricerca prospetta lo sviluppo di una nuova generazione di sorgenti QCLs a grandi lunghezze d'onda mirando alla più estesa diffusione delle stesse nell'ambito dell'attuale piattaforma europea di Fotonica. La ricerca si propone di esplorare nuovi approcci scientifici per l'ottimizzazione delle performance, la funzionalità, la stabilizzazione e l'integrazione con nuova componentistica ottica (guide d'onda ad alta efficienza e rivelatori nano strutturati) di sorgenti THz compatte a semiconduttore attraverso una collaborazione scientifica estesa ad una vasta gamma di discipline tra le quali: nano-fabbricazione avanzata, spettroscopia ultrafast, metrologia, imaging olografico, ottica.
MODULO: MD.P06.039.002 Ottica e dispositivi THz


Progetto di riferimento: Microelettronica, Sensori e Microsistemi
COMMESSA: Materiali nanostruturati di ossidi metallici e altri semiconduttori per la sensoristica e applicazioni avanzate
Responsabile: Faglia Guido Pietro
A livello internazionale la missione di SENSOR è progettare e sviluppare materiali e processi per realizzare dispositivi e sistemi per applicazioni avanzate. Nel campo dei sensori chimici, principale attività di SENSOR, i settori prioritari di intervento sono: Information and Communication Technology (ICT), Nanomedicina, Agroalimentare e Sicurezza. Inoltre le strutture quasi 1D sono applicate nel settore della "nanowire electronics", in particolare nei sensori a singolo nanofilo, generatori termoelettrici, emettitori di elettroni e sorgenti di gas ionizzati.



Dipartimento di Afferenza: Scienze biomediche
Progetto di riferimento: Innovazione-integrazione tecnologica in medicina
COMMESSA: Strumenti e Metodi Innovativi per la Dosimetria delle Radiazioni Ionizzanti
Responsabile: Cella Laura
Le radiazioni ionizzanti sono alla base di svariati processi fisici d'interesse ambientale, industriale e sanitario. A tutti i livelli, la dosimetria riveste un ruolo fondamentale nella quantificazione dell'energia assorbita e quindi nella valutazione degli effetti dell'interazione radiazione-materia. Diversi dispositivi chimici e fisici basati su mezzi liquidi, solidi e gassosi sono attualmente disponibili per la rivelazione delle radiazioni e la misura della dose assorbita, sebbene continue ricerche vengano effettuate per migliorare le tecnologie esistenti. Tali ricerche sono rivolte principalmente al miglioramento della sensibilità ed affidabilità, alla minimizzazione di dimensioni e costi, nonché alla possibilità di effettuare misure in tempo reale. Ad esempio, misure maggiormente accurate del valore di dose e della sua distribuzione spaziale risultano essere di fondamentale importanza per le nuove tecniche radioterapiche di elevata precisione. E' necessario dunque lo sviluppo di nuovi sistemi di rivelazione basati su principi fisici diversi, nuove tecnologie e metodologie.
MODULO: ME.P06.033.003 Sensori in fibra ottica



Dipartimento di Afferenza: Ingegneria, ICT e tecnologie per l'energia e i trasporti
Progetto di riferimento: Metodi e strumenti per la gestione e l'innovazione tecnologica , energetica ed ambientalmente sostenibile per la costruzione edile e civile
COMMESSA: Materiali avanzati per applicazioni fotovoltaiche di nuova generazione
Responsabile: Vomiero Alberto
La commessa si propone lo studio di materiali nanostrutturati da applicarsi in celle solari di terza generazione. In particolare, saranno studiate varie tipologie di celle eccitoniche, focalizzando l'attenzione sui diversi componenti della struttura fotoelettrochimica: (1) elemento fotosensibile; (2) fotoanodo; (3) conduttore trasparente. Lo studio dei materiali sara' coniugato a misure in campo su dispositivi prototipali. (1) Quali elementi fotosensibili saranno studiate nuove molecole organiche (in collaborazione con CNR-ISMAC, Milano), complessi antenna delle terre rare (in collaborazione con CNR-ISTM, Padova) e quantum dot inorganici. (2) Lo studio dei fotoanodi si basa sulla consolidata esperienza di SENSOR nel campo degli ossidi metallici semiconduttori, e proporra' una serie di network nanostrutturati in presenza di strutture quasi monodimensionali in grado di aumentare il trasporto e la raccolta di carica rispetto a strutture policristalline tradizionali. (3) L'elemento conduttore trasparente sara' studiato per ottenere un allineamento della sua banda di conduzione rispetto alla banda di conduzione del fotoanodo in grado di aumentare la tensione di circuito aperto.
MODULO: SP.P04.011.02 Celle eccitoniche

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