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Ricerca

L’attività di ricerca e’ svolta in vari settori della fisica applicata, nei settori FIS/01, FIS/04, FIS/07. Essa si articola in vari temi e linee di ricerca riguardanti problematiche di notevole rilevanza in campo internazionale :

• Acceleratori di particelle
  • Progettazione e realizzazione di prototipi di dispositivi per acceleratori di fasci di particelle dedicati ai collisori nella fisica delle alte energie, alle sorgenti di radiazione di sincrotrone, ai Laser ad Elettroni Liberi, allo sviluppo di sorgenti per applicazioni industriali e medicali. Studio teorico e numerico della dinamica dei fasci relativistici.
• Acustica fisica
  • Studio della non linearità elastica di mezzi materiali, per utilizzi nelle tecniche non distruttive, per l’analisi dei difetti, e nella diagnostica medica, per migliorare la risoluzione delle immagini. Indagini mediante spettroscopie SPM (Scanning Probe Microscopies), e AFM (Atomic Force Mic.)
• Archeometria
  • Analisi non distruttive per la caratterizzazione dei beni culturali. Realizzazione e miglioramento di strumentazione portatile per eseguire diagnostiche in situ di opere inamovibili.
• Biofotonica
  • Sviluppo e studio di materiali (inorganici e organici) e dispositivi fotonici per bio- e gas- sensing. Biofotonica relativa allo studio dell'emissione bio-fotonica ultradebole da sistemi molecolari e cellulari; imaging di singola molecola - singola cellula; comunicazione molecolare-cellulare
• Elettronica quantistica
  • Modellistica , simulazione e analisi sperimentale di processi e dispositivi ottici ed ottici non lineari (sorgenti filtri , modulatori , sensori) , con applicazioni alla nanofotonica, plasmonica e “Quantum Information”. Laser ad elettroni liberi per la generazione di radiazione X coerente.
• Fisica medica
  • Sviluppo di metodologie per l'elaborazione di piani di trattamento per adroterapia oncologica (acceleratori di ioni del GSI (Darmstadt) e INFN-LNS(Catania)) e ottimizzazione di rivelatori per applicazioni e diagnostica biomedicali.
• Fisica nucleare e subnucleare
  • Attività sperimentali presso l'anello elettrone-positrone DAØNE dei Laboratori Nazionali di Frascati dell'INFN e l'anello protone-protone LHC presso il Laboratorio Internazionale del CERN per lo studio delle simmetrie discrete (inversione di parità, inversione temporale e coniugazione di carica) nei sistemi quantistici composti dai quark s e b.
• Fisica dei plasmi da laser e le loro applicazioni
  • Modellistica e simulazione evolutiva multidimensionale ad alta risoluzione di plasmi per fusione a confinamento inerziale e di esperienze di interazione laser plasma, di fasci di particelle cariche, e di laser a elettroni liberi.
• Fotonica Molecolare
  • Studio di materiali organici per applicazioni in telecomunicazioni ottiche, per optoelettronica molecolare (OLED) e per fotovoltaico organico (celle DSCC o organiche ibride)
• Ingegneria delle radiazioni
  • Tecniche gamma (attive e passive) per la caratterizzazione dei materiali fissili /fertili. Tecniche neutroniche passive per la misura della concentrazione, composizione isotopica di materiali fissili/fertili in matrici omogenee. Tecniche neutroniche attive per la determinazione del contenuto di materiali fissili/fertili in contenitori di rifiuti radioattivi (matrice non omogenea leggera e/o pesante.
• Microscopie e nanocaratterizzazioni
  • Caratterizzazione morfologica e strutturale a livello nanoscopico con tecniche di microscopia elettronica, sia in trasmissione (TEM) che a scansione (SEM), di tecniche di diffrazione elettronica, sia in riflessione (RHEED) che in trasmissione (TED, CBED, SAED, nanodiffrazione) e di diffrazione a raggi-X. Definizione di metodologie di caratterizzazione funzionale (ottica, elettrica e meccanica) alla nanoscala, mediante l’utilizzo combinato di tecniche di microscopia e diffrazione elettronica e di tecniche SPM (Scanning Probe Microscopy).
• Ottica
  • Ottica e fotonica ultraveloce mediante l’impiego di una sorgente laser ad impulsi corti del fs , accordabile in frequenza. Ottica e ottica nonlineare del secondo e terzo ordine. Solitoni ottici spaziali . Sviluppo di tecniche laser non-distruttive per la caratterizzazione ottica e termica dei materiali
• Struttura semiconduttori e isolanti
  • Attività teorica con simulazioni atomistiche di nano-strutture e materiali innovativi mediante approcci di fisica quantistica computazionale. Attività sperimentale relativa alla caratterizzazione elettrica e strutturale di materiali innovativi e nano-strutture.

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