Neuromorphic computing Enabled by Heavily doped semiconductor Optics

Informations projet

NEHO

N° de convention de subvention: 101046329

DOI

10.3030/101046329

Projet clôturé

Date de signature de la CE 13 Decembre 2022

Date de début 1 Janvier 2023

Date de fin 30 Juin 2026

Financé au titre de

The European Innovation Council (EIC)

Coût total

€ 2 982 185,00

Contribution de l’UE

€ 2 982 184,75

2 982 184,75

0,25

Coordonné par

FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Italy

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Livrables

Publications

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

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

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

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

Nature Communications

Auteurs: Min Yan; Can Huang; Peter Bienstman; Peter Tino; Wei Lin; Jie Sun
Publié dans: Nature Communications, 2024, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-024-45187-1

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

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

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

Auteurs: 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
Publié dans: npj Nanophotonics, 2025, ISSN 2948-216X
Éditeur: 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

Auteurs: M. Duportal, L. M. Berger, S. A. Maier, A. Tittl, K. Krischer
Publié dans: ACS Photonics, 2024, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.48550/arXiv.2307.10951

Nature Photonics

Auteurs: 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
Publié dans: Nature Photonics, 2025, ISSN 1749-4885
Éditeur: Springer Nature (Nature Portfolio)
DOI: 10.1038/S41566-025-01717-X

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

Auteurs: Temperini, Maria Eleonora; Polito, Raffaella; Venanzi, Tommaso; Baldassarre, Leonetta; Hu, Huatian; Ciracì, Cristian; Pea, Marialilia; Notargiacomo, Andrea; Mattioli, Francesco; Ortolani, Michele; Giliberti, Valeria
Publié dans: Nano Letters, 2024, ISSN 2228-5326
Éditeur: 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

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

Tunable polaritonic topologies generated by non-local photonic modes

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

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

Auteurs: Luca Sortino; Jonas Biechteler; Lucas Lafeta; Lucca Kühner; Achim Hartschuh; Leonardo de S. Menezes; Stefan A. Maier; Andreas Tittl
Publié dans: Nature Photonics, 2025, ISSN 1749-4893
Éditeur: 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

Auteurs: Gonzalo Álvarez-Pérez, Huatian Hu, Fangcheng Huang, Tadele Orbula Otomalo, Michele Ortolani, Cristian Ciracì
Publié dans: npj Nanophotonics, Numéro 2, 2025, ISSN 2948-216X
Éditeur: 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

Auteurs: Huatian Hu, Gonzalo Álvarez-Pérez, Tadele Orbula Otomalo, Cristian Ciracì
Publié dans: ACS Photonics, 2024, ISSN 2330-4022
Éditeur: ACS
DOI: 10.1021/ACSPHOTONICS.4C01308

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

Auteurs: 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
Publié dans: ACS nano, 2024, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.3c09798

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

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

Control and enhancement of optical nonlinearities in plasmonic semiconductor nanostructures

Auteurs: 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
Publié dans: Light: Science & Applications, Numéro 14, 2025, ISSN 2047-7538
Éditeur: 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

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

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

Auteurs: L. M. Berger, M. Barkey, S. A. Maier, A. Tittl
Publié dans: Advanced Optical Materials, Numéro VOL 12 (5), 2023, ISSN 2195-1071
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/adom.202301269

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

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

Terahertz photoconductive atomic force microscopy of few-layer graphene flakes

Auteurs: Erica Fragomeni, Fritz Berkmann, Maria Eleonora Temperini, Leonetta Baldassarre, Michele Ortolani, Valeria Giliberti, Tommaso Venanzi
Publié dans: Frontiers in Photonics, Numéro 6, 2025, ISSN 2673-6853
Éditeur: Frontiers Media SA
DOI: 10.3389/FPHOT.2025.1638350

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

Auteurs: • H. Hu, G. Álvarez-Pérez, A.Valetta, M.Pea, M.Ortolani, C.Ciracì
Publié dans: Physical Review Applied, ISSN 2331-7019
Éditeur: 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

Auteurs: T. Gölz, E. Baù, A. Aigner, A. Mancini, M. Barkey, F. Keilmann, S. A Maier, A. Tittl
Publié dans: Advanced Materials, 2024, ISSN 1521-4095
Éditeur: Wiley-VCH
DOI: 10.1002/adma.202405978

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

Auteurs: T. Gölz; E. Baù; J. Zhang; K. Kaltenecker; D. Trauner; S. A. Maier; F. Keilmann; T. Lohmüller; A. Tittl
Publié dans: Nature Communications, 2025, ISSN 1476-4687
Éditeur: 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

Auteurs: A. Aigner, F. Ligmajer, K. Rovenská, J. Holobrádek, S. A. Maier, A. Tittl, L. S. Menezes
Publié dans: Nano Letters, 2024, ISSN 1530-6984
Éditeur: 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

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

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

Auteurs: Luca Sortino; Andreas Tittl; Stefan A. Maier
Publié dans: Nanophotonics, 2026, ISSN 2192-8614
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1002/NAP2.70038

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

Auteurs: Andreas Aigner; Thomas Weber; Alwin Wester; Stefan A. Maier; Andreas Tittl
Publié dans: Nature Nanotechnology, 2024
DOI: 10.48550/arxiv.2312.05600

Free-electron infrared nonlinearities in heavily doped InGaAs nanoantennas

Auteurs: 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
Publié dans: 2023 48th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz), 2023, ISBN 979-8-3503-3660-3
Éditeur: IEEE

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