Seminario de Joel Cox el viernes 23 titulado “Nonlinear nano-optics with atomically-thin materials”
Madrid / 19 de junio de 2023
El seminario será impartido presencialmente en la sala de conferencias de Serrano 121, el viernes 23 de Junio a las 12:00.
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Nonlinear nano-optics with atomically-thin materials
El control coherente de la luz y los sistemas atómicos permite exploraciones fundamentales de la física cuántica al tiempo que promete aplicaciones disruptivas en diversos campos, que van desde las tecnologías de la información y las comunicaciones hasta la detección óptica y la metrología. En este contexto, las interacciones luz-materia intrínsecamente fuertes y sintonizables activamente asociadas con los polaritones en materiales atómicamente delgados, como el grafeno y los metales nobles ultrafinos, ofrecen oportunidades únicas para desencadenar fenómenos ópticos cuánticos y no lineales en la nanoescala.
Aquí discutiremos la excelente respuesta óptica no lineal asociada con los plasmones en películas ultrafinas de metales nobles [1], que exhiben propiedades dependientes del grosor y una pérdida potencialmente menor que sus contrapartes amorfas, y en heteroestructuras de grafeno [2], caracterizadas por un confinamiento óptico extremo y efectos eléctricos sintonizables. Luego exploraremos estrategias para aprovechar las fuertes interacciones luz-materia en materiales atómicamente delgados para mediar interacciones ópticas no lineales a nivel de fotón único en la nanoescala [3] y para conducir ópticamente los sistemas atómicos a estados biestables sintonizables activamente [4].
[1] Á. Rodríguez Echarri, J. D. Cox, F. Iyikanat, and F. J. García de Abajo, Nanophotonics 10, 4149 (2021). [2] T. P. Rasmussen, Á. Rodríguez Echarri, F. J. García de Abajo, and J. D. Cox, Nanoscale 15, 3150 (2023). [3] G. Calajó et al., Phys. Rev. Research 5, 013188 (2023). [4] M. H. Eriksen, J. E. Olsen, C. Wolff, and J. D. Cox, Phys. Rev. Lett. 129, 253602 (2022).Acerca de Joel D. Cox
Joel D. Cox es un físico teórico con experiencia general en investigación en interacciones luz-materia a nanoescala y experiencia particular en la descripción de fenómenos ópticos cuánticos y no lineales en materiales nanoestructurados y de baja dimensión. Su investigación se centra en la física de los polaritones, cuasipartículas formadas por la hibridación de la luz con excitaciones colectivas portadoras de dipolos en la materia, que pueden concentrar la luz en escalas de longitud nanométrica y tener aplicaciones potenciales hacia tecnologías nanofotónicas disruptivas.
Ha hecho contribuciones significativas a la comprensión de las excitaciones polaritónicas en materiales atómicamente delgados, particularmente a través de exploraciones pioneras de los efectos de la mecánica cuántica en la respuesta óptica no lineal asociada con polaritones de plasmón en grafeno nanoestructurado.
El Dr. Cox ha establecido un programa de investigación novedoso e interdisciplinario en polaritónica 2D dentro del Centro de Interacciones Luz-Materia impulsadas por Polariton (POLIMA) en la Universidad del Sur de Dinamarca (SDU); su grupo tiene experiencia que abarca descripciones electromagnéticas clásicas y ab-initio de interacciones luz-materia en materiales 2D.
Comunicación IO-CSIC
cultura.io@io.cfmac.csic.es
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