Descrizione della commessa "Light-complex matter interaction (MD.P02.020)"

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  • Descrizione della commessa "Light-complex matter interaction (MD.P02.020)" (literal)
Strumentazione
  • E' in corso l'acquisizione sui fondi del progetto ERC di cluster computazionali e sorgenti laser ultra-veloci. Queste attrezzatore saranno operative nel 2009. E' previsto un sistema laser ad alta potenza con impulsi di 30fs con picco a 1TW. Inoltre e' previsto un cluster computazionale IBM da 192 core blade. (literal)
  • Sistema laser femtosecond high energy. Cluster computazionale. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Propagazione laser in sistemi disordinati, studio teorico e sperimentale. Bose-Eistein condensation, studio teorico. Attività finanziata dal progetto ERC Light and Complexity, COMPLEXLIGHT, grant number 201766, www.complexlight.org (literal)
  • La commessa mono-modulo e' finanziata dal progetto europeo ERC Starting Independent Research \"Light and complexity\". Le tematiche di ricerca comprendono lo studio dei processi laser in materiali disordinati e propagazione ottica non lineare in sistemi colloidali. L'attività si svolge sia sul fronte teorico computazionale mediante tecniche di simulazione delle equazioni di Maxwell-Bloch con approccio massicciamente parallelo, sia sul fronte sperimentale con la messa in opera di un nuovo laboratorio di ottica non lineare con sistemi laser ad alta potenza ed impulsi ultracorti. (literal)
Competenze
  • Laboratorio di Fotonica, sistemi laser in continua e impulsati. Cluster computazionali. (literal)
  • Conti e collaboratori hanno sviluppato il codice parallelo attualmente piu' avanzato per lo studio della propagazione ottica lineare e non lineare, ivi inclusi i mezzi amplificanti, in sistemi tridimensionali disordinati. Questo codice gira su cluster computazionali acquistati sui fondi del progetto ERC. Conti e collaboratori hanno riportato la prima evidenza sperimentale, supportata da analisi teoriche e simulazioni, che l'emissione di random laser puo' essere considerata una processo di condensazione di risonanze elettromagnetiche in un sistema disordinato. Le competenze coinvolte comprendono quindi tecniche di calcolo massicciamente parallelo e l'utilizzo di vari tipi sistemi laser. (literal)
Obiettivi
  • Studio delle proprietà statistiche da laser in sistemi disordinati. Studio della propagazione ultraveloce e non lineare in sistemi complessi. (literal)
  • Obiettivi stabiliti nell'ambito del progetto ERC Std Grant Complexlight. (literal)
Stato dell'arte
  • Lo studio di emissione laser da sistemi complessi così come la propagazione ottica nonlineare sono campi ancora largamente inesplorati. (literal)
  • Lo studio della proprietà ottiche lineari e non lineari dei sistemi complessi, come materiali soffici e dispositivi nanostrutturati e' uno dei temi di frontiera della fotonica moderna. Attualmente le principali linee di ricerca comprendono: 1) lo studio dei solitoni ottici in materiali colloidali; 2) la risposta ottica non lineare in sistemi colloidali fuori dall'equilibrio; 3) l'interazione degli impulsi laser ultra-veloci ad alta potenza con materiali disordinati; 4) le proprieta' statistiche dell'emissione laser in sistemi amplificanti disordinati. Per il punto (1) Conti e collaboratori hanno pubblicato la prima predizione teorica nel 2005 e da allora diversi gruppi internazionali hanno riportato studi teorici e sperimentali. Per il punto (2) Conti e collaboratori hanno riportato le prime verifiche sperimentali dell'effetto dell'invecchiamento in liquidi tixotropici sulla suscettività ottica non lineare. Per il punto (3) vi sono solo studi teorici, e solo uno da parte di essi da Conti e collaboratori contiene gli effetti nonlineari; Per il punto (4) Conti e coautori hanno evidenziato per la prima volta il legame con la fisica dei vetri di spin. (literal)
Tecniche di indagine
  • Misura spettro di emissione, misura di fenomeni di autofocalizzazione. (literal)
  • Studio dell'emissione da sistemi disordinati tramite analisi statistica degli spettri di emissione. Studio della propagazione ottica di impulsi ultracorti in materiali complessi con tecniche ultra-veloci come MIIPS e FROG. Studio computazionale con tecniche di calcolo parallelo con riferimento agli esperimenti condotti. Confronto tra risultati sperimentali e modelli teorico/analitici basati su simulazioni numeriche e metodi della fisica non lineare e la meccanica statistica. (literal)
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