Flying Electromagnetic Toroids

Informations projet

FLEET

N° de convention de subvention: 786851

DOI

10.3030/786851

Projet clôturé

Date de signature de la CE 27 Avril 2018

Date de début 1 Octobre 2018

Date de fin 30 Septembre 2025

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 2 570 198,00

Contribution de l’UE

€ 2 570 198,00

Coordonné par

UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON
United Kingdom

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Publications

Peer reviewed articles (15)

Unlabeled Far‐Field Deeply Subwavelength Topological Microscopy (DSTM)

Auteurs: Tanchao Pu, Jun‐Yu Ou, Vassili Savinov, Guanghui Yuan, Nikitas Papasimakis, Nikolay I. Zheludev
Publié dans: Advanced Science, Numéro 8/1, 2021, Page(s) 2002886, ISSN 2198-3844
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/advs.202002886

Space-time nonseparable pulses: Constructing isodiffracting donut pulses from plane waves and single-cycle pulses

Auteurs: Apostolos Zdagkas, Nikitas Papasimakis, Vassili Savinov, Nikolay I. Zheludev
Publié dans: Physical Review A, Numéro 102/6, 2020, ISSN 2469-9926
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physreva.102.063512

Supertoroidal light pulses as electromagnetic skyrmions propagating in free space

Auteurs: Yijie Shen, Yaonan Hou, Nikitas Papasimakis, Nikolay I. Zheludev
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12/1, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-26037-w

Measures of space-time nonseparability of electromagnetic pulses

Auteurs: Yijie Shen, Apostolos Zdagkas, Nikitas Papasimakis, Nikolay I. Zheludev
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 3/1, 2021, ISSN 2643-1564
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevresearch.3.013236

Optical anapoles

Auteurs: V. Savinov, N. Papasimakis, D. P. Tsai, N. I. Zheludev
Publié dans: Communications Physics, Numéro 2/1, 2019, ISSN 2399-3650
Éditeur: Nature
DOI: 10.1038/s42005-019-0167-z

Label-free deeply subwavelength optical microscopy

Auteurs: T. Pu, J. Y. Ou, N. Papasimakis, N. I. Zheludev
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 116/13, 2020, Page(s) 131105, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0003330

Singularities in the flying electromagnetic doughnuts

Auteurs: Apostolos Zdagkas, Nikitas Papasimakis, Vassili Savinov, Mark R. Dennis, Nikolay I. Zheludev
Publié dans: Nanophotonics, Numéro 8/8, 2019, Page(s) 1379-1385, ISSN 2192-8614
Éditeur: Degruyter
DOI: 10.1515/nanoph-2019-0101

Roadmap on metasurfaces

Auteurs: Oscar Quevedo-Teruel, Hongsheng Chen, Ana Díaz-Rubio, Gurkan Gok, Anthony Grbic, Gabriele Minatti, Enrica Martini, Stefano Maci, George V Eleftheriades, Michael Chen, Nikolay I Zheludev, Nikitas Papasimakis, Sajid Choudhury, Zhaxylyk A Kudyshev, Soham Saha, Harsha Reddy, Alexandra Boltasseva, Vladimir M Shalaev, Alexander V Kildishev, Daniel Sievenpiper, Christophe Caloz, Andrea Alù, Qiong He, L
Publié dans: Journal of Optics, Numéro 21/7, 2019, Page(s) 073002, ISSN 2040-8978
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/2040-8986/ab161d

Toroidal optical transitions in hydrogen-like atoms

Auteurs: I. Kuprov, D. Wilkowski, and N. I. Zheludev
Publié dans: Science Advances, 2022, ISSN 2375-2548
Éditeur: Science Advances
DOI: 10.1126/sciadv.abq6751

Optical magnetic response without metamaterials

Auteurs: Jinxiang Li, Nikitas Papasimakis, Kevin F. MacDonald, Nikolay I. Zheludev
Publié dans: APL Photonics, Numéro 6/7, 2021, Page(s) 071303, ISSN 2378-0967
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0054752

Roadmap on spatiotemporal light fields

Auteurs: Y. Shen, Q. Zhan, L. G. Wright, D. N. Christodoulides, F. W. Wise, A. E. Willner, Z. Zhao, K.-H. Zou, M. A. Porras, A. Chong, C. Wan, K. Y. Bliokh, C.-T. Liao, C. Hernández-García, M. Murnane, M. Yessenov, A. F. Abouraddy, L. J. Wong, M. Go, S. Kumar, C. Guo, S. Fan, N. Papasimakis, N. I. Zheludev, L. Chen, W. Zhu, A. Agrawal, M. Mounaix, N. K. Fontaine, J. Carpenter, S. W. Jolly, C. Dorrer, B.
Publié dans: Journal of Optics, 2023, ISSN 2040-8978
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.48550/arxiv.2210.11273

The rise of toroidal electrodynamics and spectroscopy

Auteurs: N. I. Zheludev and D. Wilkowski
Publié dans: ACS Photonics, 2023, ISSN 2330-4022
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c01953

Plasmonic anapole metamaterial for refractive index sensing

Auteurs: J. Yao, J. Y. Ou, V. Savinov, M. K. Chen, H. Y. Kuo, N. I. Zheludev, and D. P. Tsai
Publié dans: PhotoniX, 2022, ISSN 2662-1991
Éditeur: PhotoniX
DOI: 10.1186/s43074-022-00069-x

Spatio-temporal characterization of ultrashort vector pulses

Auteurs: A. Zdagkas, V. Nalla, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: APL Photonics, 2021, ISSN 2378-0967
Éditeur: APL Photonics
DOI: 10.1063/5.0056066

Observation of toroidal pulses of light

Auteurs: A. Zdagkas, Y. Shen, C. McDonnell, J. Deng, G. Li, T. Ellenbogen, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: Nature Photonics, 2022, ISSN 1749-4885
Éditeur: Nature Pub. Group
DOI: 10.1038/s41566-022-01028-5

Conference proceedings (27)

Supertoroidal Skyrmionic Light Pulses

Auteurs: Y. Shen, A. Zdagkas, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: ICEAA-IEEE APWC-USNC URSI RSM 2021, 2021
Éditeur: ICAEE-IEEE APWC

Metamaterials for Generating Space-Time Coupled Few-Cycle Pulses

Auteurs: A. Zdagkas, H. Zhang, T. Pu, V. Savinov, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: Metamaterials'2019, 2019
Éditeur: Metamaterials'2019

Predator-prey nonreciprocal interactions of toroidal charge-current configurations

Auteurs: C. Mididoddi, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: 18th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena (Metamaterials’2024), 2024
Éditeur: Metamaterials’2024

Structured light towards multiple degrees of freedom and high dimensions

Auteurs: Y. Shen
Publié dans: Invited talk - Digital Singular Optics, 2021
Éditeur: DSO 2021

Quantum-analogous measures for space-time non-separable light

Auteurs: Y. Shen, A. Zdagkas, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: Photon 2020, 2020
Éditeur: IoP

Label-free optical classification of objects too small to see

Auteurs: S. Kurdiumov, J. Y. Ou, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: 17th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena (Metamaterials’2023), 2023
Éditeur: Metamaterials’2023

Deep Subwavelength Singularity Imaging Beyond λ/100

Auteurs: T. Pu, V. Savinov, G. Yuan, J. Y. Ou, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO 2020, 2020
Éditeur: CLEO 2020

Lensless scanning super-resolved imaging of arbitrary shaped objects

Auteurs: S. Kurdiumov, T. Grant, J. Y. Ou, E. Plum, N. Papasimakis, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO/Europe-EQEC 2023, 2023
Éditeur: CLEO/Europe-EQEC 2023

Space-Time Non-Separability of Complex Electromagnetic Fields Generated by Metasurfaces

Auteurs: Y. Shen, A. Zdagkas, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: Metamaterials 2020, 2020
Éditeur: Metamaterials 2020

A topologically robust formation of broadband vortices propagating at the speed of light

Auteurs: A. Zdagkas, V. Savinov, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO Europe - EQEC 2019, 2019
Éditeur: CLEO Europe - EQEC 2019

Supertoroidal Skyrmionic Light Pulses

Auteurs: Y. Shen, Y. Hou, A. Zdagkas, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO/Europe-EQEC 2021, 2021
Éditeur: OSA

State tomography of complex electromagnetic pulses

Auteurs: L. Vignjevic, Y. Shen, S. Pidishety, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO/Europe-EQEC 2023, 2023
Éditeur: CLEO/Europe-EQEC 2023

Deeply Subwavelength Topological Microscopy

Auteurs: T. Pu, J. Y. Ou, E. Rogers, N. Papasimakis, P. J. Smith and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO/Europe-EQEC 2021, 2021
Éditeur: OSA

Classically “entangled” toroidal pulses

Auteurs: N. Papasimakis, Y. Shen, A. Zdagkas, S. Pidishety and N. I. Zheludev
Publié dans: Invited talk - SPIE Optics & Photonics 2021, 2021
Éditeur: SPIE

Optical Magnetism without Metamaterials

Auteurs: J. Li, N. Papasimakis, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO/Europe-EQEC 2021, 2021
Éditeur: CLEO 2021

Solvatochromic spectroscopy of metamaterials

Auteurs: V. Savinov, W. Y. Tsai, J. Y. Ou, D. P. Tsai, and N. I. Zheludev
Publié dans: Nanometa 2019, 2019
Éditeur: Nanometa

Skyrmionic Supertoroidal Light Pulses

Auteurs: Y. Shen, Y. Hou, A. Zdagkas, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO 2021, 2021
Éditeur: OSA

Coherent perfect absorption of light in a single nanowire

Auteurs: L. Vignjevic, N. Papasimakis, E. Plum, and N. I. Zheludev
Publié dans: 18th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena (Metamaterials’2024), 2024
Éditeur: Metamaterials’2024

Generation of electromagnetic doughnut pulses with a singular metamaterial converter

Auteurs: A. Zdagkas, N. Papasimakis, V. Nalla, H. Zhang, O. Buchnev, and N. I. Zheludev
Publié dans: NANOMETA 2019, 2019
Éditeur: NANOMETA

Experimental realization of the slepian-pollak tomographic imaging: super-resolution for limited-size objects

Auteurs: T. Chang, G. Adamo, J. K. So, E. A. Chan, N. Papasimakis, Y. Shen and N. I. Zheludev
Publié dans: 18th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena (Metamaterials’2024), 2024
Éditeur: Metamaterials’2024

Observation of Toroidal Light Pulses

Auteurs: A. Zdagkas, Y. Shen, S. Pidishety, C. McDonnell, J. Deng, G. Li, N. Papasimakis T. Ellenbogen and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO 2021, 2021
Éditeur: OSA

Super-resolution multipole decomposition tomographic microscopy

Auteurs: T. Chang, J. K. So, E. A. Chan, G. Adamo, N. Papasimakis, Y. Shen, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO/Europe-EQEC 2023, 2023
Éditeur: CLEO/Europe-EQEC 2023

State Tomography of Space-Time “Entangled” Ultrafast Optical Pulses

Auteurs: Y. Shen, A. Zdagkas, S. Pidishety, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO 2021, 2021
Éditeur: OSA

Excitation and Detection of Toroidal and Anapole Modes

Auteurs: N. Papasimakis, R. Kumar, A. Zdagkas, N. I. Zheludev
Publié dans: ICEAA-IEEE APWC-USNC URSI RSM 2021, 2021
Éditeur: ICEAA-IEEE APWC

Generation of Topological Space-Time Non-Separable Light Pulses

Auteurs: A. Zdagkas, Y. Hou, V. Savinov, H. Zhang, O. Buchnev, N.Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: CLEO 2020, 2020
Éditeur: CLEO 2020

Supertoroidal non-radiating configuration

Auteurs: R. Kumar, Y. Shen, N. Papasimakis, N. I. Zheludev
Publié dans: 17th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena (Metamaterials’2023), 2023
Éditeur: Metamaterials’2023

Broadband toroidal excitations in dielectric particles

Auteurs: R. R. Kumar, N. Papasimakis and N. I. Zheludev
Publié dans: 15th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena,, 2021
Éditeur: Metamaterials 2021

Other (27)

Superoscillatory Space-Time Nonseparable Optical Pulses

Auteurs: Y. Shen, N. Papasimakis, M. R. Dennis, and N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: Nanometa 2022

Metamaterials, Artificial Intelligence and Deeply Subwavelength Optical Imaging and Metrology

Auteurs: N. I. Zheludev
Publié dans: plenary talk at Metamaterials 2020, 2020
Éditeur: Metamaterials 2020

(Invited talk) Toroidal skyrmions of free space-time

Auteurs: Y. Shen
Publié dans: 2023
Éditeur: The 44th PIERS (Photonics and Electromagnetics Research Symposium)

Pico-Metrology and Odometry with Topological Light and Free Electrons: Fundamental Studies and Technological Applications

Auteurs: C. Rendón-Barraza, E. A. Chan, J. Li, T. Liu, K. F. MacDonald, J.-Y. Ou, D. Papas, N. Papasimakis, E. Plum, T. Pu, G. Yuan, and N. I. Zheludev
Publié dans: invited talk at 15th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena, 2021
Éditeur: 15th International Congress on Artificial Materials for Novel Wave Phenomena

(Invited talk) Structured light towards multiple degrees of freedom and high dimensions

Auteurs: Y. Shen
Publié dans: 2021
Éditeur: Digital Singular Optics (DSO 2021)

Seeing the invisible: Direct detection of electric, toroidal and anapoles

Auteurs: V. Savinov, W. Y. Tsai, J. Y. Ou, D. P. Tsai, and N. I. Zheludev
Publié dans: invited talk at Optics 2018, Annual Meeting of Taiwan Photonics Society, 2018
Éditeur: Taiwan Photonics Society

Metamaterials, Anapoles and Flying Donuts

Auteurs: N. I. Zheludev
Publié dans: plenary talk at IONS 2020, 2020
Éditeur: IONS

Supertoroidal skyrmions and space-time superoscillation of light

Auteurs: Y. Shen, N.Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: SPIE Photonics Europe 2022

(Invited talk) Topology, skyrmions, and superoscillation of structured light

Auteurs: Y. Shen
Publié dans: 2023
Éditeur: SPIE Photonics West, Complex Light and Optical Forces XVII

Topological light

Auteurs: N. I. Zheludev
Publié dans: plenary talk at 8th International Conference on Antennas and Electromagnetic Systems, 2021
Éditeur: AES 2021

(Plenary talk) Electromagnetic skyrmions of free space

Auteurs: N.Papsimakis, Y.Shen, N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: AES 2022, 8th International Conference on Antennas and Electromagnetic Systems

(Invited talk) Toroidal electrodynamics: From non-radiating anapoles to supertoroidal pulses

Auteurs: N. Papasimakis
Publié dans: 2022
Éditeur: Metamaterials 3.1

Far-field Deeply Subwavelength Imaging and Metrology: Bringing Artificial Intelligence to Nanophotonics

Auteurs: N. I. Zheludev
Publié dans: keynote talk at The International Symposium on Plasmonics and Nano-photonics, 2019
Éditeur: iSPN2019

Propagating optical skyrmions with space-time superoscillatory resolution

Auteurs: N.Papasimakis, Y. Shen, and N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: Digital Holography and Three-Dimensional Imaging 2022

(Invited talk) Classically “entangled” toroidal pulses

Auteurs: N. Papasimakis, Y. Shen, A. Zdagkas, S. Pidishety and N. I. Zheludev
Publié dans: 2021
Éditeur: SPIE Optics & Photonics 2021

Propagating superoscillatory electromagnetic skyrmions

Auteurs: Y. Shen, N. Papsimakis, N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: IOP Photon 2022

(Invited talk) Diffraction-free propagating skyrmions: optical von kármán vortex streets

Auteurs: Y. Shen
Publié dans: 2023
Éditeur: International Symposium on Plasmonics and Nanophotonics

Optical super-resolution beyond λ/100 through artificial intelligence

Auteurs: N. I. Zheludev, T. Pu, G. Yuan, J. Y. Ou, V. Savinov and N. Papasimakis
Publié dans: plenary talk at PQE 2020, 2020
Éditeur: The 50th Winter Colloquium on the Physics of Quantum Electronics

Superoscillations, Artificial Intelligence and Deeply Subwavelength Optical Imaging and Metrology

Auteurs: N. I. Zheludev
Publié dans: plenary talk at 4th International Conference on Photonics and Optical Engineering, 2020
Éditeur: icPOE 2020

Metamaterials, anapoles and flying donuts

Auteurs: N. I. Zheludev
Publié dans: tutorial talk at CLEO Europe - EQEC 2019, 2019
Éditeur: OSA

Metamaterials, deep learning and optical super-resolution

Auteurs: N. I. Zheludev, T. Pu, G. Yuan, J. Y. Ou, V. Savinov, and N. Papasimakis
Publié dans: invited talk at SPIE Optics & Photonics 2020, 2020
Éditeur: SPIE

Anapoles and flying doughnuts

Auteurs: N. Papasimakis, V. Savinov, A. Zdagkas, and N. I. Zheludev
Publié dans: invited talk at ICEAA 2019, 2019
Éditeur: ICEAA

Optical skyrmions with tunable topological textures

Auteurs: Y. Shen
Publié dans: 2022
Éditeur: Laser Congress, Optica

Space-time superoscillations in structured light pulses

Auteurs: Y. Shen, N. Papasimakis, M. R. Dennis, and N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: CLEO 2022

Diffraction-free propagating electromagnetic skyrmions

Auteurs: Y. Shen, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: 2022
Éditeur: CLEO 2022

Supertoroidal Anapoles

Auteurs: R. Kumar, N. Papasimakis, and N. I. Zheludev
Publié dans: 2023
Éditeur: CLEO/Europe-EQEC 2023

Metamaterials and topological non-separable light pulses

Auteurs: N. Papasimakis, A. Zdagkas, Y. Hou, O. Buchnev, and N. I. Zheludev
Publié dans: invited talk at SPIE Optics & Photonics 2020, 2020
Éditeur: SPIE

Droits de propriété intellectuelle

Other (2)

Method and apparatus for super-resolution optical imaging

Numéro de demande/publication: WO 2020249964A1
Date: 2020-06-12
Demandeur(s): UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON

Method and apparatus for characterizing an object

Numéro de demande/publication: US 20210389227A1
Date: 2022-06-12
Demandeur(s): UNIVERSITY OF SOUTHAMPTON