Descrizione del progetto
Miglioramento della generazione di seconda armonica nelle nanoantenne
La generazione di seconda armonica è un processo ottico non lineare con applicazioni promettenti nella spettroscopia, nella commutazione ottica ultraveloce e nell’elaborazione ottica delle informazioni. Le antenne formate da nanostrutture metalliche attivano la generazione di seconda armonica su scala nanometrica, ma con bassa efficienza. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto PoSHGOAT intende ottimizzare la generazione di seconda armonica in queste antenne ottiche. Il progetto fabbricherà nanoantenne a contatto elettrico con punte ultrasottili e spazi ultra-stretti e applicherà un potenziale esterno per modulare le cariche superficiali nelle nanoparticelle metalliche. Inoltre, applicherà la spettroscopia pompa-sonda a risoluzione temporale e svilupperà modelli numerici per ottimizzare le geometrie delle nanoparticelle, massimizzando quindi la generazione di seconda armonica.
Obiettivo
Second-harmonic generation (SHG) is a nonlinear optical effect, with promising applications in background-free spectroscopy, ultrafast optical switching, and optical information processing. What is missing is the integration of these effects at the nanoscale, to be sensitive down to the singe molecule level and competitive in size with silicon electronics.
Metallic nanoparticles, called optical antennas (OAs), show resonances in the infrared and optical wavelength regime. They exhibit plasmons, coupled states of photons and electron density waves, which allow concentrating light much better than conventional optics, down to 10 nm³. OAs enable SHG in nanometer-sized volumes, but until now only with low efficiency. This is due to the complex task of: (i) a resonance to receive light with wavelength A, (ii) routing the energy to the OA surface (efficient SHG due to symmetry breaking), (iii) exploiting a second antenna resonance which can gather the SHG at wavelength B=A/2, and finally (iv) emitting the wavelength B to the far field.
In the proposed project PoSHGOAT I will control and optimize SHG in OAs. To this aim, I will introduce four novelties to SHG research:
(1) Fabrication of electrically-contacted nanoantennas with ultra-fine tips (r = 3 nm) and ultra-narrow gaps (g = 3 nm) by a subsequent Ga-ion and He-ion milling procedure.
(2) Modulation of the surface charges in metallic nanoparticles by applying an external potential.
(3) Time-resolved pump-probe spectroscopy of SHG with an applied voltage, eventually even with induced tunnelling of electrons in a highly asymmetric antenna gap. This will establish ultrafast control over the OA surface charge density and, thus, SHG.
(4) Numerical modelling of SHG and evolutionary optimization of nanoparticle geometries to maximize SHG in optical antennas.
All these efforts together will increase our understanding of nonlinear processes in plasmonic resonators, towards novel design rules for nonlinear plasmonic devices.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- scienze naturali scienze fisiche fisica della materia condensata quasiparticelle
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMMA PRINCIPALE
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
20133 Milano
Italia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.