Gruppo Fotonica Avanzata

Missione
Il gruppo di FOTONICA AVANZATA è un team di ricerca interessato nei FLUIDI QUANTISTICI di LUCE polaritonici, una ricerca di frontiera principalmente riguardante le interazioni e l’accoppiamento della luce con la materia, da un punto di vista sia macroscopico che a livello di singola particella. I fenomeni di coerenza collettiva tipici dei condensati di Bose-Einstein sono qui studiati in microcavità a semiconduttore, sfruttando le quasi-particelle generate dall’accoppiamento forte tra la luce e gli stati eccitati della materia per svelare la ricca fenomenologia fisica dietro i fluidi quantistici in regimi supersonici e superfluidi, con l’esplorazione delle dinamiche di stati di vortice, di condensati fuori-equilibrio pilotati otticamente e l’espansione o l’intrappolamento di gas quantistici. Altri campi di interesse sono rappresentati dalle correlazioni di stati quantici e campi plasmonici altamente confinati, mentre i semiconduttori inorganici e materiali organici sono investigati sia da un punto di vista di fisica fondamentale che di nuovi concetti applicativi, come transistor, interruttori e porte logiche ottiche.


Organizazione
Il team sperimentale è incaricato di gestire un laboratorio pienamente funzionale per la Fotonica Avanzata presso il nuovo Istituto di Nanotecnologia del CNR. Il gruppo beneficia anche della collaborazione e dell’accesso con le vicine strutture allo stato dell’arte per la crescita e la lavorazione di semiconduttori inorganici, organici e molecolari.


Filosofia
Il nostro gruppo è fatto di persone che credono nella libera ricerca e nel libero pensiero. Non amiamo la struttura fortemente gerarchica che spesso emerge proprio in quei gruppi che vorrebbero suggerire di lavorare in un ambiente informale. Incoraggiamo quindi fortemente la partecipazione di tutti i membri in ogni aspetto delle attività di ricerca condividendo la stessa passione e spirito cooperativo così da riuscire a lavorare con divertimento e motivazione lungo la strada di nuove e interessanti esplorazioni. La ricerca è basata sulle idee e sull’immaginazione… ogni tentativo di controllarle significa boicottare l’approccio proprio che sottende l’investigazione scientifica in generale.

link   polaritonics.nanotec.cnr.it

Persone Coinvolte

Daniele

Sanvitto

Primo Ricercatore CNR

Cordinatore del Gruppo

Lorenzo

Dominici

PostDoc CNR

Francesco

Todisco

PostDoc Associat0

Daniel

Suarez

Studente PhD Associato

Dario

Ballarini

Ricercatore CNR

Paolo

Cazzato

Tecnico CNR

Antonio

Gianfrate

PostDoc CNR

Milena

De Giorgi

Tecnologo CNR

Antonio

Fieramosca

Studente  PhD Associato

Davide

Caputo

Studente  PhD Associato

Facilities & Labs

Photonic Lab @ Lecce

Linee di Ricerca

Pubblicazioni

  1. S. Donati, L. Dominici, G. Dagvadorj, D. Ballarini, M. De Giorgi, A. Bramati, G. Gigli, Y. G. Rubo, M. H. Szymańska, D. Sanvitto, Twist of generalized skyrmions and spin vortices in a polariton superfluid, Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2016) – early edition
  2. F. Todisco, M. Esposito, S. Panaro, M. De Giorgi, L. Dominici, D. Ballarini, A. I. Fernandez-Dominguez, V. Tasco, M. Cuscunà, A. Passaseo, C. Ciraci, G. Gigli, D. Sanvitto, Towards Cavity Quantum Electrodynamics with Hybrid Photon Gap-Plasmon States, ACS Nano (2016) – article ASAP
  3. G. Lerario, D. Ballarini, A. Fieramosca, A. Cannavale, A. Genco, F. Mangione, S. Gambino, L. Dominici, M. De Giorgi, G. Gigli, D. Sanvitto, High speed flow of interacting organic polaritons, ​Light Sci. Appl. 6, e16212 (2017) – in press
  4. D. Sanvitto, S. Kéna-Cohen, The road towards polaritonic devices, Nat. Mater. 15, 1061 (2016)
  5. D. G. Suárez-Forero, G. Cipagauta, H. Vinck-Posada, K. M. Fonseca Romero, B. A. Rodríguez, D. Ballarini, Entanglement properties of quantum polaritons, Phys. Rev. B 93, 205302 (2016)
  6. A. C. S. Pimenta, D. C. Teles Ferreira, D. B. Roa, M. V. B. Moreira, A. G. de Oliveira, J. C. González, M. De Giorgi, D. Sanvitto, and F. M. Matinaga, ​Linear and Nonlinear Optical Properties of Single GaAs Nanowires with Polytypism, J. Phys. Chem. C 120, 17046 (2016) 
  7. L. Dominici, G. Dagvadorj, J. M. Fellows, D. Ballarini, M. De Giorgi , F. M. Marchetti, B. Piccirillo, L. Marrucci, A. Bramati, G. Gigli, M. H. Szymańska, D. Sanvitto, Vortex and half-vortex dynamics in a nonlinear spinor quantum fluid, Sci. Adv. 1, e1500807 (2015)
  8. L. Dominici, M. Petrov, M. Matuszewski, D. Ballarini, M. De Giorgi, D. Colas, E. Cancellieri, B. Silva Fernández, A. Bramati, G. Gigli, A. Kavokin, F. Laussy & D. Sanvitto, Real-space collapse of a polariton condensate, Nat. Commun. 6, 8993 (2015)
  9. H. S. Nguyen, D. Gerace, I. Carusotto, D. Sanvitto, E. Galopin, A. Lemaître, I. Sagnes, J. Bloch, and A. Amo, Acoustic Black Hole in a Stationary Hydrodynamic Flow of Microcavity Polaritons, Phys. Rev. Lett. 114, 036402 (2015)
  10. D. Colas, L. Dominici, S. Donati, A.A. Pervishko, T.C.H. Liew, I.A. Shelykh, D. Ballarini, M. de Giorgi, A. Bramati, G. Gigli, E. del Valle, F.P. Laussy, A.V. Kavokin, D. Sanvitto, Polarization shaping of Poincaré beams by polariton oscillations, ​Light Sci. Appl. 4, e350 (2015)
  11. J. C. López Carreño, C. Sánchez Muñoz, D. Sanvitto, E. del Valle, and F. P. Laussy​, Exciting polaritons with quantum light, Phys. Rev. Lett. 115, 196402 (2015)
  12. M. Esposito, V. Tasco, F. Todisco, A. Benedetti, I. Tarantini, M. Cuscunà, L. Dominici, M. De Giorgi, A. Passaseo, Tailoring chiro-optical effects by helical nanowire arrangement, Nanoscale 7, 18081 (2015)
  13. F. Todisco, S. D’Agostino, M. Esposito, A.I. Fernández-Domínguez, M. De Giorgi, D. Ballarini, L. Dominici, I. Tarantini, M. Cuscuná, F. Della Sala, G. Gigli, D. Sanvitto, Exciton-Plasmon Coupling Enhancement via Metal Oxidation, ACS Nano 9, 9691 (2015)​
  14. A. C. Berceanu, L. Dominici, I. Carusotto, D. Ballarini, E. Cancellieri, G. Gigli, M. H. Szymanska, D. Sanvitto, F. M. Marchetti, On multicomponent polariton superfluidity in the optical parametric oscillator regime, Phys. Rev. B 92, 035307 (2015)
  15. A. L. Capodilupo, V. Vergaro, E. Fabiano, M. De Giorgi, F. Baldassarre, A. Cardone, A. Maggiore, V. Maiorano, D. Sanvitto, G. Gigli and G. Ciccarella, Design and synthesis of fluorenone-based dyes: two-photon excited fluorescent probes for imaging of lysosomes and mitochondria in living cells, J. Mater. Chem. B 3, 3315 (2015)
  16. M. Esposito, V. Tasco, M. Cuscunà, F. Todisco, A. Benedetti, I. Tarantini, M. De Giorgi, D. Sanvitto and A. Passaseo, Nanoscale 3D Chiral Plasmonic Helices with Circular Dichroism at Visible Frequencies, ACS Photonics 2, 105 (2015)
  17. M. Esposito, V. Tasco, F. Todisco, M. Cuscunà, A. Benedetti, D. Sanvitto and A. Passaseo, Triple-helical nanowires by tomographic rotatory growth for chiral photonics, Nat. Commun. 6, 6484 (2015)
  18. L. Dominici, D. Colas, S. Donati, J. P. Restrepo Cuartas, M. De Giorgi, D. Ballarini, G. Guirales, J. C. López Carreño, A. Bramati, G. Gigli, E. del Valle, F. P. Laussy, and D. Sanvitto, Ultrafast Control and Rabi Oscillations of Polaritons, Phys. Rev. Lett. 113, 226401 (2014)
  19. M. De Giorgi, D. Ballarini, P. Cazzato, G. Deligeorgis, S. I. Tsintzos, Z. Hatzopoulos, P. G. Savvidis, G. Gigli, F. P. Laussy, and D. Sanvitto
    Relaxation Oscillations in the Formation of a Polariton Condensate, Phys. Rev. Lett. 112, 113602 (2014)
  20. D. Ballarini, M. De Giorgi, S. Gambino, G. Lerario, M. Mazzeo, A. Genco, G. Accorsi, C. Giansante, S. Colella, S. D’Agostino, P. Cazzato, D. Sanvitto, G. Gigli, Polariton-Induced Enhanced Emission from an Organic Dye under the Strong Coupling Regime, Adv. Opt. Mat. 2, 1076 (2014)
  21. G. Lerario, A. Cannavale, D. Ballarini, L. Dominici, M. De Giorgi, M. Liscidini, D. Gerace, D. Sanvitto, and G. Gigli, Room temperature Bloch surface wave polaritons , Opt. Lett. 39, 2068 (2014) 
  22. S. Gambino, M. Mazzeo, A. Genco, O. Di Stefano, S. Savasta, S. Patanè, D. Ballarini, F. Mangione, G. Lerario, D. Sanvitto, G. Gigli, Exploring Light–Matter Interaction Phenomena under Ultrastrong Coupling Regime, ACS Photonics 1, 1042 (2014)
  23. M. Mazzeo, A. Genco, S. Gambino, D. Ballarini, F. Mangione, O. Di Stefano, S. Patanè, S. Savasta, D. Sanvitto, G. Gigli, Ultrastrong light-matter coupling in electrically doped microcavity organic light emitting diodes, Appl. Phys. Lett. 104, 233303 (2014)
  24. E. Cancellieri, T. Boulier, R. Hivet, D. Ballarini, D. Sanvitto, M. H. Szymanska, C. Ciuti, E. Giacobino, and A. Bramati, Merging of vortices and antivortices in polariton superfluids, Phys. Rev. B 90, 214518 (2014)
  25. A. Massaro, F. Spano, M. Missori, M. A. Malvindi, P. Cazzato, R. Cingolani, A. Athanassiou, Flexible nanocomposites with all-optical tactile sensing capability for robotic skin implementation, ​RSC Adv. 4, 2820 (2014)
  26. D. Ballarini, M. De Giorgi, E. Cancellieri, R. Houdré, E. Giacobino, R. Cingolani, A. Bramati, G. Gigli and D. Sanvitto, All-optical polariton transistor, Nat. Commun. 4, 1778 (2013)
  27. M. Esposito, V. Tasco, F. Todisco, A. Benedetti, D. Sanvitto and A. Passaseo, Three Dimensional Chiral Metamaterial Nanospirals in the Visible Range by Vertically Compensated Focused Ion Beam Induced-DepositionAdv. Opt. Mat. 2, 154 (2013)
  28. A. Massaro, F. Spano, P. Cazzato, C. La Tegola, R. Cingolani, A. Athanassiou, Robot Tactile Sensing: Gold Nano composites as Highly Sensitive Real-Time Optical Pressure Sensors, IEEE Robot. Autom. Mag. 20, 82 (2013)
  29. M. De Giorgi, D. Ballarini, E. Cancellieri, F. M. Marchetti, M. H. Szymanska, C. Tejedor, R. Cingolani, E. Giacobino, A. Bramati, G. Gigli, and D. Sanvitto, Control and Ultrafast Dynamics of a Two-Fluid Polariton Switch, Phys. Rev. Lett. 109, 266407 (2012)
  30. A. Massaro, F. Spano, P. Cazzato, R. Cingolani, and A. Athanassiou, Improvements of Optical Tactile Sensors for Robotic System by Gold Nanocomposite Material, J. Nanosci. Nanotechnol. 12, 4878 (2012)
  31. D. Sanvitto, S. Pigeon, A. Amo, D. Ballarini, M. De Giorgi, I. Carusotto, R. Hivet, F. Pisanello, V. G. Sala, P. S. S. Guimaraes, R. Houdré,E. Giacobino, C. Ciuti, A. Bramati and G. Gigli, All-optical control of the quantum flow of a polariton condensate, Nature Photon. 5, 610 (2011)
  32. ​​A. Amo, S. Pigeon, D. Sanvitto, V. G. Sala, R. Hivet, I. Carusotto, F. Pisanello, G. Leménager, R. Houdré, E Giacobino, C. Ciuti, A. Bramati, Polariton Superfluids Reveal Quantum Hydrodynamic Solitons, Science 332, 1167 (2011)
  33. A. Massaro, F. Spano, A. L. Ekuakille, P.Cazzato, R. Cingolani, A. Athanassiou, Design and Characterization of Nanocomposite Pressure Sensor Implemented in Tactile Robotic System, IEEE T. Instrum. Meas. 60, 2967 (2011)
  34. A. Massaro, F. Spano, P. Cazzato, R. Cingolani, A. Athanassiou, Innovative Optical Tactile Sensor for Robotic System by Gold Nanocomposite MaterialProg. Electromagn. Res. M 16, 145 (2011)
  35. A. Massaro, F. Spano, P. Cazzato, R. Cingolani, A. Athanassiou, Real time optical pressure sensing for tactile detection using gold nanocomposite material, Microelectron. Eng. 88, 2767 (2011)

Progetti

POLAFLOW: Polariton condensates: from fundamental physics to quantum based devicesStarting Grant ,FP7 – IDEAS – ERC-2012-StG, panel PE2 (2012-2017)

Latest News

  • Jam session Nanotec… note di scienza su scala nanometrica

    Lecce, 27 settembre 2019 – ex monastero degli Olivetani   “CAR-T: l’alba di una nuova era” con: Attilio Guarini (IRCCS Istituto Tumori “Giovanni Paolo II” di Bari) introduce e modera: Marco Ferrazzoli (Ufficio Stampa CNR Roma) a cura di: Gabriella Zammillo  

    Le CAR-T (Chimeric Antigens Receptor Cells-T) sono cellule modificate in laboratorio a partire dai linfociti T. Rappresentano una nuova strategia di cura che sfrutta il sistema immunitario per combattere alcuni tipi di tumore come linfomi aggressivi a grandi cellule e leucemie linfoblastiche acute a cellule B. Il prof Attilio Guarini, ematologo all’Istituto tumori Giovanni Paolo II di Bari, le definisce la “vis sanatrix naturae della antica medicina salernitana”, trattandosi del potenziamento dell’attività citotossica dei linfociti del paziente opportunamente ingegnerizzati per riconoscere e contrastare alcuni tipi di cellule tumorali.

    (altro…)
  • Notte dei Ricercatori

    Lecce, 27 settembre 2019

     

    ex monastero degli Olivetani, ore 18:00 – 24:00

     
      Ritorna puntuale la Notte dei Ricercatori, l’evento più atteso dai tanti appassionati di scienza, ghiotti di conoscenza senza distinzione di età. E sempre più densa di contenuti è la partecipazione del @CnrNanotec che, per l’edizione 2019,  ha reso ancora più appetibile il calendario degli appuntamenti programmati all’interno del progetto europeo #ERN-Apulia  coordinato da Unisalento, tracciando un ideale tour tra gli intriganti campi del sapere che si dipana attraverso narrazioni, illustrazioni, laboratori hand-on, dibattiti, giochi per grandi e piccini e rappresentazioni teatrali. (altro…)
  • WELFARE E PARI OPPORTUNITA’

    14-22 ottobre 2019

     

    Science coffee. Tre scienziate si raccontano: Luisa Torsi, Loretta L del Mercato, Eva Degl’Innocenti
    Bari – Fiera del Levante, 20 settembre 2019 – 17.30

    Luisa Torsi, chimica, docente all’Università degli Studi di Bari e alla ABO Akademi University in Finlandia, tra le protagoniste della mostra della Fondazione Bracco .
    Loretta L del Mercato, biotecnologa – Ricercatrice CNR Nanotec. Esperta nell’uso delle nanotecnologie applicate in campo biomedico. Attualmente la ricerca si concentra sullo sviluppo di modelli cellulari di tumore del pancreas che consentano di testare l’efficacia di diverse terapie anticancro. Coordina il progetto ERC-StG “INTERCELLMED” finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (Erc).
    Eva Degl’Innocenti, Direttrice MARTA di Taranto