HOTMETA
HOTMETA
HOT-carrier METasurfaces for Advanced photonics
I portatori caldi, ovvero elettroni e lacune ad alta energia in metalli e semiconduttori fuori equilibrio, hanno recentemente suscitato un enorme interesse in fotonica e optoelettronica. Tuttavia, nonostante la vasta letteratura pubblicata nel settore, l'efficace sfruttamento dei portatori caldi nella nanofotonica rimane una sfida. La ragione principale risiede nella complessità intrinseca nei fenomeni dominati da portatori caldi alla nanoscala, che coinvolgono stati elettronici fuori equilibrio di durata estremamente breve (picosecondi) e con un intervallo energetico estremamente ampio (elettronvolt), in interazione con bagni termoelettronici e fononici. Inoltre, la nanostrutturazione comporta un'elevata sensibilità della velocità di fotogenerazione alla configurazione geometrica specifica nel nanomateriale. Queste sfide hanno finora impedito un'analisi modellistica completa e sistematica dei dispositivi nanofotonici basati sui portatori caldi, richiedendo un approccio progettuale altamente multidisciplinare che risulta ancora mancante.
Il progetto HOTMETA mira a colmare questa lacuna esplorando una frontiera all'intersezione tra elettromagnetismo alla nanoscala, fisica dei portatori caldi e fabbricazione di metamateriali.
Pubblicazioni
[1] G. Crotti, et al., Giant ultrafast dichroism and birefringence with active nonlocal metasurfaces
Light: Science & Applications, 13, 204 (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41377-024-01545-8
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1279798
[2] M. Maiuri, et al., Ultrafast All-Optical Metasurfaces: Challenges and New Frontiers
ACS Photonics 11, 2888 (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c00776
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1279797
[3] A. Molinelli, et al., Last Advances on Hydrogel Nanoparticles Composites in Medicine: An Overview with Focus on Gold Nanoparticles
ChemNanoMat 10, e202300584 (2024). DOI: https://doi.org/10.1002/cnma.202300584
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1264902
[4] S. Rotta Loria, et al., Numerical Modeling of the Ultrafast Plasmonic Response of Titanium Nitride Nanostructures
J. Phys. Chem. C 128, 19701 (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c04932
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1279800
[5] A. Schirato, et al., Quantifying Ultrafast Energy Transfer from Plasmonic Hot Carriers for Pulsed Photocatalysis on Nanostructures
ACS Nano 18, 18933 (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.4c01802
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1279794
[6] A. Schirato, et al., Pump-Selective Spectral Shaping of the Ultrafast Response in Plasmonic Nanostars
J. Phys. Chem. C 128, 2551 (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c07267
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1261962
[7] A. Stefancu, et al., Impact of Surface Enhanced Raman Spectroscopy in Catalysis
ACS Nano 18, 29337 (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.4c06192
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11379/614767
[8] N. Enea, et al., Room temperature amplified spontaneous emission in CsPbBr3 polycrystalline thin films in transmission configuration
AIP Advances 15, 025219 (2025). DOI: https://doi.org/10.1063/5.0246259
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/2158/1414520
[9] G. Crotti, et al., Ultrafast switching of a metasurface quasi-bound state in the continuum via transient optical symmetry breaking
Light: Science & App. 14, 240 (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41377-025-01885-z
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1294712
[10] F. Habibighahfarokhi, et al. Nonlinear Dielectric Metasurfaces for Terahertz Applications
Photonics 12, 370 (2025). DOI: https://doi.org/10.3390/photonics12040370
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1291006
[11] Y. Luo, et al., Visualizing hot carrier dynamics by nonlinear optical spectroscopy at the atomic length scale
Nature Communications 16, 4999 (2025). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-60384-2
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1291393
[12] O. Pashina, et al., Excitation of surface plasmon-polaritons through optically induced ultrafast transient gratings
Physical Review Applied 25, 014002 (2026). DOI: https://doi.org/10.1103/8gm3-w8n5
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1309265
[13] A. Schirato, et al., Ultrabroadband Excitation of Hot Carriers in Plasmonic Nanorods Revealed by Two-Dimensional Electronic Spectroscopy
Adv. Optical Materials 14(7), e03283 (2026). DOI: https://doi.org/10.1002/adom.202503283
OA institutional repository link: https://hdl.handle.net/11311/1309221
Laboratori scientifici
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