RICERCA ITALIANA     

Dispositivi ottici nanostrutturati in materia soffice

Abstract

Il naturale parallelismo e l’enorme larghezza di banda dei segnali ottici rendono la luce l’ingrediente fisico essenziale alla realizzazione di numerosi dispositivi complessi, che vanno dalle interconnessioni riconfigurabili presso i nodi dove si uniscono linee per le telecomunicazioni ad alta velocita’, ad applicazioni più innovative come gli elaboratori basati su reti neurali. Per competere con l’elettronica moderna, l’ottica va miniaturizzata fino alla scala della lunghezza d’onda, richiedendo la capacità di manipolare velocemente la luce in condizioni di diffrazione estrema. Questo progetto mira a unire la materia soffice nonlineare e nanostrutturata in condizioni sino ad ora inesplorate di accoppiamento luce-materia, facendo uso di nuove tecniche di scrittura nel volume e di microstrutturazione, basate sui solitoni e sulle onde coniche, al fine di studiare configurazioni di elevata miniaturizzazione.
Per compensare la diffrazione occorre un'efficace interazione luce materia. Questo ci conduce a studiare delle configurazioni miniaturizzate in materiali che si comportano come materia soffice, come alcuni cristalli nei pressi della transizione di fase, sospensioni colloidali, polimeri e argille trasparenti. In essi, la presenza di un gran numero di configurazioni possibili, fa in modo che anche piccole perturbazioni esterne, come i segnali elettrici od ottici, siano in grado di indurre delle sostanziali modifiche nelle proprietà del materiale. Mentre tali effetti si>>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Giancarlo RUOCCO, Universita' degli Studi di ROMA ""La Sapienza""

Obiettivo del Finanziamento

Il principale obiettivo scientifico consiste nella ricerca di un approccio originale per realizzare dispositivi completamente ottici miniaturizzati per operazioni parallele e multifunzionali. Una possibilità è offerta dall’uso combinato di guide d’onda miniaturizzate, basate su solitoni e onde coniche nonlineari, e dalle notevoli proprietà esibite materiali soffici di recente concezione, nanostrutturati mediante tecniche di crescita e amorfizzazione.
La ricerca coinvolge due linee scientifiche parallele: I) lo studio della materia soffice come un mezzo multi funzionale in relazione all’ottica lineare e nonlineare e al suo controllo completamente ottico e II) l’analisi della propagazione ottica in un mezzo di tipo soffice, specializzata ai solitoni ottici ed alle onde coniche nonlineari. A sua volta, ciò fornirà una base per il principale obiettivo di III) identificare i meccanismi che consentano l’uso dell’interazione lineare e non lineare della luce con la materia soffice come mezzo per la manipolazione ottica miniaturizzata.

I) Controllo completamente ottico della materia soffice
Rispetto ai meccanismi di manipolazione ottica noti, la propagazione ottica nella materia soffice mostra effetti di memoria, isteresi, e fluttuazioni considerevoli e, in generale, una risposta ottica di natura statistica. Di conseguenza, la luce può originare una riorganizzazione della materia derivante più dalla dinamica indotta dalla metastabilità del mezzo che dal>>>

Durata

36 mesi