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alla Macro Area: SORGENTI LUMINOSE INNOVATIVE & FOTONICA ESTREMAalla Linea di Ricerca: Materiali Foto-Attivi e materiali a base di Grafene
Singoli emettitori per tecnologie quantistiche

Questa attività di ricerca è iniziata a gennaio 2012 e si incentra sullo studio di sistemi ibridi, composti da emettitori quantistici e nanostrutture fotoniche. In particolare ho interamente costruito un laboratorio dove si manipolano molecole organiche in matrici cristalline, combinate con materiali nanostrutturati per lo sviluppo di efficienti interfacce tra luce e materia. La realizzazione di tecnologie quantistiche basate sulla fotonica per la crittografia, l’informazione, la comunicazione o la sensoristica, manifesta infatti la necessità di singoli emettitori di luce e di elementi fortemente non lineari. Singole molecole sorgenti di singoli fotoni sono selettivamente accoppiate al campo elettromagnetico evanescente associato ad eccitazioni plasmoniche, guide d’onda o materiali complessi dielettrici.
Altro fronte di ricerca è lo sviluppo di nuove nanostrutture di grafene in interazione con singoli emettitori quantistici, una piattaforma con enorme potenziale per quanto riguarda la sensoristica e l’ottica quantistica.
Le applicazioni vanno dall’optoelettronica su scala atomica, al sensing all’implementazione di protocolli di comunnicazione quantistica con sistemi integrati a stato solido.
Il laboratorio è stato fornito con tutta la tecnologia legata alla spettroscopia e alla microscopia di singola molecola, e di un sistema di criogenia che permette di effettuare misure ottiche a temperature inferiori ai 3 K. Diversi strumenti disimulazione sono disponibili per lo studio delle strutture fotoniche in esame.

Personale INO:

Dipendenti: Agio Mario, Toninelli Costanza

Ricercatori Associati: Cataliotti Francesco Saverio

Assegnisti/Dottorandi/Borsisti: Lombardi Pietro Ernesto

UOS/Laboratorio INO:
Centro "QSTAR" c/o Edificio Garbasso (Arcetri - Firenze), Sezione INO di Sesto Fiorentino presso il Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Firenze, Sezione INO di Sesto Fiorentino presso il LENS

INO Group/Research Team: Quantum Nanophotonics

Area/e Applicativa:
Illuminazione, Elettronica & Displays, Ricerca, Istruzione e formazione, Tecnologia delle Comunicazioni & Informazioni
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) Single-molecule study for a graphene-based nano-position sensor su New Journal Of Physics (2014) di oltre 10 autori inclusi: Toninelli Costanza, Mazzamuto Giacomo, Cataliotti Francesco Saverio, Pazzagli Sofia, Rizvi Sahrish (Articolo su Rivista JCR/ISI)
2) Photonic crystals with controlled disorder su Physical Review A (2011) di Garcia PD., Sapienza R., Toninelli C., Lopez C., Wiersma D. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
3) Electromechanical control of nitrogen-vacancy defect emission using graphene NEMS su Nature Communications (2016) di Reserbat-Plantey A., Schädler K. G., Gaudreau L., Navickaite G., Güttinger J., Chang D., Toninelli C., Bachtold A., Koppens F. H.L. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
4) Necklace state hallmark in disordered 2D photonic systems su Acs Photonics (2015) di Sgrignuoli F., Mazzamuto G., Caselli N., Intonti F., Cataliotti F. S., Gurioli M., Toninelli C. (Articolo su Rivista JCR/ISI)

Sito Web dedicato: click here for further informations



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