PROGRAMMA PRIN 2022 - BANDO PRIN2022 D.D. N.104 DEL 2 FEBBRAIO 2022
TITOLO DEL PROGETTO ALl-dielectric resonant metasurfaces enhancing PHoton emission phenomenA (ALPHA)
CODICE CUP D53D23001060006
Budget: € 150.400
P.I. o Responsabile U.R.: Prof. Francesco Dell'Olio, Politecnico di Bari
Altre Unità di Ricerca o eventuali Sub Unità: CNR - Istituto per la Microelettronica e Microsistemi (CNR-IMM), Roma - Responsabile U.R.: Dott. Dimitrios C. Zografopoulos; sub-unit: Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Genova.
Breve descrizione del progetto
Il progetto PRIN 2022 ALPHA (codice MUR 202288M84C), coordinato dal Politecnico di Bari con la partecipazione del CNR - Istituto per la Microelettronica e Microsistemi (CNR-IMM), ha riguardato la progettazione, la nanofabbricazione e la caratterizzazione di metasuperfici dielettriche risonanti basate su bound states in the continuum (BIC) e quasi-BIC per l'incremento dei fenomeni di emissione fotonica. Il progetto ha ricevuto il sostegno finanziario del Ministero dell'Università e della Ricerca nell'ambito del Bando PRIN 2022 (D.D. n. 104 del 02/02/2022), Missione 4 "Istruzione e Ricerca", Componente 2, Investimento 1.1, finanziato dall'Unione europea - Next Generation EU. Le attività si sono svolte dal 28/09/2023 al 28/02/2026.
Finalità
Sviluppare piattaforme metasuperficiali all-dielectric ad alto fattore di qualità e forte confinamento di campo, ottimizzate per l'interazione luce-materia e per due direttrici applicative: microscopia di fluorescenza/fluorescence correlation spectroscopy (FCS) e generazione di fotoni indotta da fascio elettronico. Il progetto ha inoltre mirato a integrare modellistica, validazione sperimentale e strumenti HW/SW di supporto all'analisi.
Risultati attesi
Definizione delle specifiche di progetto e del design elettromagnetico; realizzazione di campioni ottimizzati; caratterizzazione ottica con validazione dei modi risonanti; individuazione di una metasuperficie ottimizzata per entrambe le linee applicative; studi di fattibilità con partner esterni; disseminazione dei risultati attraverso deliverable e pubblicazioni scientifiche.
Risultati raggiunti
Il progetto ha sviluppato e validato metasuperfici ad alto Q, in particolare piattaforme in GaP che supportano risonanze qBIC nel visibile e metasuperfici in silicio a square-slot con molteplici stati BIC/qBIC verificati sperimentalmente. Sono stati completati gli studi di fattibilità verso la microscopia di fluorescenza e verso la generazione di fotoni indotta da elettroni, anche in interazione con IIT Genova, ed è stato predisposto il workflow software per la ricostruzione di immagine. Tutte le milestone e tutti i deliverable previsti, inclusi quelli hardware e software, sono stati consegnati; i risultati sono stati disseminati tramite report finali e pubblicazioni su riviste internazionali peer-reviewed.