Neuromorphic computing Enabled by Heavily doped semiconductor Optics

Projektinformationen

NEHO

ID Finanzhilfevereinbarung: 101046329

DOI

10.3030/101046329

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 13 Dezember 2022

Startdatum 1 Januar 2023

Enddatum 30 Juni 2026

Finanziert unter

• The European Innovation Council (EIC)

Gesamtkosten

€ 2 982 185,00

EU-Beitrag

€ 2 982 184,75

Koordiniert durch

FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Italy

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Leistungen

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Project webpage and logo

The project website is online and the project logo is created. The project website will be continuously updated during the project.

Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (26)

Accessible, All-Polymer Metasurfaces: Low Effort, High Quality Factor

Autoren: Hirler, Michael; Antonov, Alexander; Baù, Enrico; Aigner, Andreas; Heimig, Connor; Hu, Haiyang; Tittl, Andreas
Veröffentlicht in: ACS Nano, 2026, ISSN 1936-086X
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/ACSNANO.5C15415

Interface second harmonic generation enhancement in bulk WS2/MoS2 hetero-bilayer van der Waals nanoantennas

Autoren: Andrea Tognazzi; Paolo Franceschini; Jonas Biechteler; Enrico Baù; Alfonso Carmelo Cino; Andreas Tittl; Costantino De Angelis; Luca Sortino
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, 2025, ISSN 2047-7538
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41377-025-01983-Y

Nature Communications

Autoren: Min Yan; Can Huang; Peter Bienstman; Peter Tino; Wei Lin; Jie Sun
Veröffentlicht in: Nature Communications, 2024, ISSN 2041-1723
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-024-45187-1

Phonon-polaritonic skyrmions: transition from bubble- to Néel-type

Autoren: Florian Mangold, Enrico Baù, Lin Nan, Julian Schwab, Thorsten Gölz, Andrea Mancini, Bettina Frank, Andreas Tittl & Harald Giessen
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, 2026, ISSN 2047-7538
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41377-026-02332-3

Ultrafast all-optical switching in nonlinear 3R-MoS2 van der Waals metasurfaces

Autoren: Seidt, Levin; Weber, Thomas; Seredin, Albert A.; Possmayer, Thomas; Savelev, Roman; Petrov, Mihail I.; Maier, Stefan A.; Tittl, Andreas; Menezes, Leonardo de S.; Sortino, Luca
Veröffentlicht in: npj Nanophotonics, 2025, ISSN 2948-216X
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S44310-025-00083-4

Multi-band Metasurface-Driven Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy for Improved Characterization of in-Situ Electrochemical Reactions

Autoren: M. Duportal, L. M. Berger, S. A. Maier, A. Tittl, K. Krischer
Veröffentlicht in: ACS Photonics, 2024, ISSN 2330-4022
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.48550/arXiv.2307.10951

Nature Photonics

Autoren: Panaiot G. Zotev; Paul Bouteyre; Yadong Wang; Sam A. Randerson; Xuerong Hu; Luca Sortino; Yue Wang; Timur Shegai; Su-Hyun Gong; Andreas Tittl; Igor Aharonovich; Alexander I. Tartakovskii
Veröffentlicht in: Nature Photonics, 2025, ISSN 1749-4885
Herausgeber: Springer Nature (Nature Portfolio)
DOI: 10.1038/S41566-025-01717-X

An Infrared Nanospectroscopy Technique for the Study of Electric-Field-Induced Molecular Dynamics

Autoren: Temperini, Maria Eleonora; Polito, Raffaella; Venanzi, Tommaso; Baldassarre, Leonetta; Hu, Huatian; Ciracì, Cristian; Pea, Marialilia; Notargiacomo, Andrea; Mattioli, Francesco; Ortolani, Michele; Giliberti, Valeria
Veröffentlicht in: Nano Letters, 2024, ISSN 2228-5326
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c01387

A Comparative Analysis of Plasmonic and Dielectric Metasurface Sensing Platforms Powered by Bound States in the Continuum

Autoren: Tao Jiang; Angana Bhattacharya; Martin Barkey; Andreas Aigner; Lina Rohrer; Thomas Weber; Juan Wang; Stefan A. Maier; Andreas Tittl
Veröffentlicht in: Advanced Functional Materials, 2025, ISSN 1616-3028
Herausgeber: Wiley
DOI: 10.1002/ADFM.202516021

Tunable polaritonic topologies generated by non-local photonic modes

Autoren: Enrico Baù, Connor Heimig, Jonas Biechteler, Florian Mangold, Julian Schwab, Manobina Karmakar, Leonardo Menezes, Haoran Ren, Stefan A. Maier, Harald Giessen & Andreas Tittl
Veröffentlicht in: Nature Nanotechnology, 2026, ISSN 1748-3395
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41565-026-02174-5

Atomic-layer assembly of ultrathin optical cavities in van der Waals heterostructure metasurfaces

Autoren: Luca Sortino; Jonas Biechteler; Lucas Lafeta; Lucca Kühner; Achim Hartschuh; Leonardo de S. Menezes; Stefan A. Maier; Andreas Tittl
Veröffentlicht in: Nature Photonics, 2025, ISSN 1749-4893
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41566-025-01675-4

Ultrahigh free-electron Kerr nonlinearity in all-semiconductor waveguides for all-optical nonlinear modulation of mid-infrared light

Autoren: Gonzalo Álvarez-Pérez, Huatian Hu, Fangcheng Huang, Tadele Orbula Otomalo, Michele Ortolani, Cristian Ciracì
Veröffentlicht in: npj Nanophotonics, Ausgabe 2, 2025, ISSN 2948-216X
Herausgeber: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S44310-025-00074-5

Low-Power Threshold Optical Bistability Enabled by Hydrodynamic Kerr Nonlinearity of Free Carriers in Heavily Doped Semiconductors

Autoren: Huatian Hu, Gonzalo Álvarez-Pérez, Tadele Orbula Otomalo, Cristian Ciracì
Veröffentlicht in: ACS Photonics, 2024, ISSN 2330-4022
Herausgeber: ACS
DOI: 10.1021/ACSPHOTONICS.4C01308

Pixelated High-Q Metasurfaces for in Situ Biospectroscopy and Artificial Intelligence-Enabled Classification of Lipid Membrane Photoswitching Dynamics

Autoren: M. Barkey, R. Büchner, A. Wester, S. D. Pritzl, M. Makarenko, Q. Wang, T. Weber, D. Trauner, S. A. Maier, A. Fratalocchi, T. Lohmüller, A. Tittl
Veröffentlicht in: ACS nano, 2024, ISSN 1936-0851
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.3c09798

Spatially Encoded Polaritonic Ultra-Strong Coupling in Gradient Metasurfaces with Epsilon-Near-Zero Modes

Autoren: Enrico Baù, Andreas Aigner, Jonas Biechteler, Connor Heimig, Thomas Weber, Thorsten Gölz, Stefan A. Maier, Andreas Tittl
Veröffentlicht in: Advanced Materials, 2025, ISSN 1521-4095
Herausgeber: Wiley
DOI: 10.1002/ADMA.202510402

Control and enhancement of optical nonlinearities in plasmonic semiconductor nanostructures

Autoren: Andrea Rossetti, Huatian Hu, Tommaso Venanzi, Adel Bousseksou, Federico De Luca, Thomas Deckert, Valeria Giliberti, Marialilia Pea, Isabelle Sagnes, Gregoire Beaudoin, Paolo Biagioni, Enrico Baù, Stefan A. Maier, Andreas Tittl, Daniele Brida, Raffaele Colombelli, Michele Ortolani, Cristian Ciracì
Veröffentlicht in: Light: Science & Applications, Ausgabe 14, 2025, ISSN 2047-7538
Herausgeber: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/S41377-025-01783-4

Angular dispersion suppression in deeply subwavelength phonon polariton bound states in the continuum metasurfaces

Autoren: Lin Nan, Andrea Mancini, Thomas Weber, Geok Leng Seah, Emiliano Cortés, Andreas Tittl & Stefan A. Maier
Veröffentlicht in: Nature Photonics, 2025, ISSN 1749-4893
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41566-025-01670-9

Metallic and All-Dielectric Metasurfaces Sustaining Displacement-Mediated Bound States in the Continuum

Autoren: L. M. Berger, M. Barkey, S. A. Maier, A. Tittl
Veröffentlicht in: Advanced Optical Materials, Ausgabe VOL 12 (5), 2023, ISSN 2195-1071
Herausgeber: Wiley
DOI: 10.1002/adom.202301269

Probing the micro-and nanoscopic properties of dental materials using infrared spectroscopy: A proof-of-principle study

Autoren: M. Beddoe, T. Gölz, M. Barkey, E. Bau, M. Godejohann, S. A. Maier, F. Keilmann, M. Moldovan, D. Prodan, N. Ilie, A. Tittl
Veröffentlicht in: Acta Biomaterialia, 2023, ISSN 1878-7568
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/J.ACTBIO.2023.07.017

Terahertz photoconductive atomic force microscopy of few-layer graphene flakes

Autoren: Erica Fragomeni, Fritz Berkmann, Maria Eleonora Temperini, Leonetta Baldassarre, Michele Ortolani, Valeria Giliberti, Tommaso Venanzi
Veröffentlicht in: Frontiers in Photonics, Ausgabe 6, 2025, ISSN 2673-6853
Herausgeber: Frontiers Media SA
DOI: 10.3389/FPHOT.2025.1638350

ModulatingLow-Power Threshold Optical Bistability by Electrically Reconfigurable Free-Electron Kerr Nonlinearity

Autoren: • H. Hu, G. Álvarez-Pérez, A.Valetta, M.Pea, M.Ortolani, C.Ciracì
Veröffentlicht in: Physical Review Applied, ISSN 2331-7019
Herausgeber: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/RPDW-VP1N

Revealing Mode Formation in Quasi-Bound States in the Continuum Metasurfaces via Near-Field Optical Microscopy

Autoren: T. Gölz, E. Baù, A. Aigner, A. Mancini, M. Barkey, F. Keilmann, S. A Maier, A. Tittl
Veröffentlicht in: Advanced Materials, 2024, ISSN 1521-4095
Herausgeber: Wiley-VCH
DOI: 10.1002/adma.202405978

Transient infrared nanoscopy resolves the millisecond photoswitching dynamics of single lipid vesicles in water

Autoren: T. Gölz; E. Baù; J. Zhang; K. Kaltenecker; D. Trauner; S. A. Maier; F. Keilmann; T. Lohmüller; A. Tittl
Veröffentlicht in: Nature Communications, 2025, ISSN 1476-4687
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/S41467-025-61341-9

Engineering of Active and Passive Loss in High-Quality-Factor Vanadium Dioxide-Based BIC Metasurfaces

Autoren: A. Aigner, F. Ligmajer, K. Rovenská, J. Holobrádek, S. A. Maier, A. Tittl, L. S. Menezes
Veröffentlicht in: Nano Letters, 2024, ISSN 1530-6984
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c01703

Nanoscale Mechanical Manipulation of Ultrathin SiN Membranes Enabling Infrared Near-Field Microscopy of Liquid-Immersed samples

Autoren: E. Baù, T. Gölz, M. Benoit, A. Tittl, F. Keilmann
Veröffentlicht in: Small, 2024, ISSN 1613-6810
Herausgeber: Wiley - V C H Verlag GmbbH & Co.
DOI: 10.1002/smll.202402568

Merging van der Waals Materials and Optical Metasurfaces for Cavity Quantum Electrodynamics

Autoren: Luca Sortino; Andreas Tittl; Stefan A. Maier
Veröffentlicht in: Nanophotonics, 2026, ISSN 2192-8614
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1002/NAP2.70038

Other (1)

Continuous spectral and coupling-strength encoding with dual-gradient metasurfaces

Autoren: Andreas Aigner; Thomas Weber; Alwin Wester; Stefan A. Maier; Andreas Tittl
Veröffentlicht in: Nature Nanotechnology, 2024
DOI: 10.48550/arxiv.2312.05600

Conference proceedings (1)

Free-electron infrared nonlinearities in heavily doped InGaAs nanoantennas

Autoren: M. Ortolani, T. Venanzi, A. Rossetti, T. Deckert, D. Brida, M. Pea, A. Bousseksou, L. Lucia, R. COlombelli, Huatian Hu, F. De Luca and C. CIraci
Veröffentlicht in: 2023 48th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz), 2023, ISBN 979-8-3503-3660-3
Herausgeber: IEEE