Coordinatore Prof. Corrado DE LISIO

Le attività di ricerca che si svolgono nella Sezione coinvolgono tutti gli stati di aggregazione della materia, comprendendo particelle isolate (fisica atomica e molecolare), aggregati di atomi o molecole di dimensioni nanometriche (nano-fisica e nanotecnologie), multistrati di film sottili, materia condensata, materia soffice, (anche di natura biologica), materiali a temperature vicine allo zero assoluto, plasmi, sistemi complessi.

In ciascuno di essi la materia presenta proprietà peculiari che consentono sia di studiare i meccanismi fondamentali che regolano la Natura sia di realizzare dispositivi con prestazioni sorprendenti. Tra le attività che si svolgono presso il nostro Dipartimento, citiamo la realizzazione di un computer quantistico superconduttivo e gli enormi progressi nella scienza dei materiali e nelle nanotecnologie applicate alla sensoristica e allo sviluppo di materiali speciali con straordinarie proprietà meccaniche, ottiche, magnetiche e di trasporto. Le attività sperimentali si svolgono in stretta collaborazione con gli studi teorici, che agiscono sia da stimolo per lo sviluppo di nuove tecniche sperimentali sia a supporto di queste ultime per la corretta interpretazione dei fenomeni studiati.

Le attività della Sezione si raggruppano in tre macroaree (come elencato nel seguito), di cui due a carattere prettamente sperimentale, l'altra principalmente teorica, ma con strettissime collaborazioni tra i gruppi operanti in esse.

• Ottica e interazione luce-materia: Sia la caratterizzazione della materia che le applicazioni tecnologiche sono inestricabilmente legate all'uso della luce: le interazioni dei fotoni con la materia e le proprietà di propagazione in materiali e dispositivi rappresentano un potente strumento di indagine e allo stesso tempo si prestano ad applicazioni d'avanguardia, giustificando le attività di ricerca in ottica, spettroscopia, fotonica, sensoristica e informazione/comunicazione quantistica. 

Attività:

• Fisica della Luce Strutturata e della Materia (L. Marrucci)
• LIDAR (S. Amoruso)
• Fenomeni ultraveloci e fotonica quantistica (C. de Lisio)
• Fotofisica dei materiali 2D e delle eterostrutture (F. Gesuele)
• Strutturazione superficiale (S. Oscurato)
• Nanomateriali fotocatalitici funzionali (S. Lettieri)
• Fisica del Plasma (R. Fedele)
• Spettroscopia Raman amplificata e intrappolamento ottico per l'analisi di sistemi complessi (A. Sasso)
• Biosensori (R. Velotta)
• Interazione tra campi elettromagnetici e materiali biologici (R. Massa)
• Ablazione laser (S. Amoruso) 
• Scienza e tecnologia dei THz (A. Andreone)

• Fisica dei materiali: un ruolo centrale è svolto dalla realizzazione e caratterizzazione delle proprietà della materia a bassa dimensionalità, quali i multistrati di ossidi e materiali organici per l'elettronica (per la realizzazione di dispositivi) e le strutture nanometriche anche di materiali magnetici (impiegati come biosensori). Di grande importanza sono i materiali a basse temperature per le ricerche sui materiali superconduttivi ad alta temperatura critica, il computer quantistico superconduttivo e i rivelatori di singolo fotone basati su nanofili superconduttivi. 

Attività:

• Materiali e dispositivi a bassa dimensionalità per l'elettronica e la sensoristica (A. Cassinese)
• Evaporazione laser pulsata assistita da matrice (MAPLE) (G. Ausanio)
• Materiali Magnetici Nanostrutturati e Multifunzionali (V. Iannotti)
• Nanomateriali per la biosensoristica (R. Velotta)
• Fisica degli ossidi funzionali e dei dispositivi a base di ossidi (E. Di Gennaro)
• Ossidi per l'elettronica e relative interfacce (G.M. De Luca)
• Elettronica organica e bioelettronica a base di prodotti naturali (A. Pezzella)
• Materiali superconduttori HTS – Interfacce multifunzionali (R. di Capua)
• Nanofili superconduttori come rivelatori a singolo fotone (G.P. Pepe)
• Scienze quantistiche, Qu-bit superconduttori ed esperimenti sulla computazione quantistica (F. Tafuri)

• Modellizzazione e fisica computazionale della materia: Gli studi teorici mirano principalmente alla modellizzazione di nuovi materiali con inesplorate proprietà, alla interpretazione dei comportamenti della materia in condizioni estreme e allo sviluppo di nuovi metodi e algoritmi di calcolo quantistico. Frequentemente, lo studio delle proprietà della materia con bassa dimensionalità e in condizioni estreme ha un effetto si stimolo per le attività sperimentali con lo scopo di verificare la correttezza di quanto atteso in base alla teoria.

Attività:

• Scienza Computazionale dei Materiali (D. Alfè)
• Calcolo quantistico adiabatico (V. Cataudella)
• Informatica quantistica e intelligenza artificiale (G. Acampora)
• Isolanti topologici e nanostrutture superconduttrici (C.A. Perroni)
• Trasporto e risposta ottica nei materiali quantistici (R. Fazio)
• Modellazione computazionale di materiali funzionali eterogenei per applicazioni energetiche (A.B. Muñoz-García)