Fabrizio Carbone

Fabrizio Carbone
Fabrizio Carbone in 2011.jpg
Fabrizio Carbone w 2011 roku
Urodzić się ( 20.04.1976 ) 20 kwietnia 1976 (wiek 46)
Novi Ligure , Włochy
Narodowość włoski, szwajcarski
Edukacja
Uniwersytet w Pawii Uniwersytet w Genewie
Kariera naukowa
Pola Fizyka , inżynieria
Instytucje École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
Praca dyplomowa   Sygnatury spektroskopowe korelacji elektronowych w nadprzewodnikach i magnesach (2007)
Doradca doktorski Dirka van der Marela
Inni doradcy akademiccy Ahmeda Zewaila

Fabrizio Carbone (ur. ( 1976-04-20 ) 20 kwietnia 1976 w Novi Ligure , Włochy) jest włoskim i szwajcarskim fizykiem , obecnie profesorem nadzwyczajnym w École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Jego badania koncentrują się na badaniu materii w warunkach nierównowagowych z wykorzystaniem technik ultraszybkiej spektroskopii, dyfrakcji i obrazowania. W 2015 roku zwrócił na siebie międzynarodową uwagę, publikując fotografię światła ukazującą zarówno jego kwantową, jak i klasyczną naturę.

Edukacja i kariera

Fabrizio Carbone uzyskał tytuł magistra elektroniki kwantowej na Uniwersytecie w Pawii w 2001 r., broniąc pracy zatytułowanej „Charakterystyka konwerterów wszystkich długości fal optycznych do zastosowań telekomunikacyjnych”. W latach 2000-2002 był badaczem przemysłowym w Pirelli Labs, po czym wrócił do środowiska akademickiego i uzyskał doktorat z fizyki materii skondensowanej na Uniwersytecie Genewskim w 2007 roku, broniąc pracy zatytułowanej „Spektroskopowe podpisy korelacji elektronowych w nadprzewodnikach i magnesach” pod pod kierunkiem Dirka van der Marela. Carbone odbył staż podoktorski w California Institute of Technology w grupie laureata Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, Ahmeda Zewaila . W 2010 roku założył Laboratorium Ultraszybkiej Mikroskopii i Rozpraszania Elektronów (LUMES) na EPFL , gdzie w 2011 roku został mianowany adiunktem, a w 2018 awansował na profesora nadzwyczajnego.

Badania

Wczesna kariera

Podczas swojego doktoratu w laboratorium Dirka van der Marela na Uniwersytecie Genewskim Carbone przeanalizował wzajemne oddziaływanie między strukturą elektronową a magnetyzmem monokrzemku manganu za pomocą promieni rentgenowskich i spektroskopii neutronowej . Badał również zmiany energii kinetycznej i potencjalnej związane z przemianą fazową nadprzewodników w miedzianach , mierząc zmiany koloru materiału w temperaturze krytycznej .

Jako pracownik naukowy ze stopniem doktora w laboratorium Ahmeda Zewaila w California Institute of Technology opracował nowe metody oparte na wykorzystaniu ultraszybkich elektronów i impulsów laserowych do badania materiałów w warunkach nierównowagowych. Jego najbardziej godnym uwagi wynikiem była demonstracja nowej metody przeprowadzania femtosekundowej spektroskopii elektronowej w transmisyjnym mikroskopie elektronowym . Technika ta otworzyła w kolejnych latach nowe pole badań, doprowadzając do kilku przełomowych odkryć w obserwacji materiałów, molekuł i nanostruktur w warunkach promieniowania laserowego.

Aktualne zajęcia

Obecnie Carbone kieruje Laboratorium Ultraszybkiej Mikroskopii i Rozpraszania Elektronów (LUMES) w EPFL . LUMES prowadzi działalność w różnych dziedzinach badawczych:

  • Fizyka przejść fazowych w silnie skorelowanych ciałach stałych: w tej dziedzinie grupa prof. Carbone'a zgłosiła pierwszą obserwację w czasie rzeczywistym spójnych oscylacji nadprzewodzącego kondensatu, wyzwalanych przez nadprzewodnikowe impulsy laserowe indukowane przemianą fazową w stanie normalnym.
  • Obrazowanie i kontrolowanie pól elektromagnetycznych ograniczonych do nano: opracowano różne nowe metody uzyskiwania filmów w czasie rzeczywistym w przestrzeni/czasie rzeczywistym światła zamkniętego w nanostrukturach. Wyniki te mają szczególne znaczenie zarówno dla podstawowych aspektów, jak i zastosowań w urządzeniach optoelektronicznych. W raporcie z 2019 roku LUMES zademonstrował nową technikę holografii kwantowej, pozwalającą na osiągnięcie połączonej rozdzielczości czasowej i przestrzennej attosekundy / nanometra w mapowaniu pól elektromagnetycznych.
  • Wykorzystanie światła do inżynierii funkcji falowej swobodnych elektronów: LUMES zaproponował techniki wykorzystujące impulsy świetlne do manipulowania funkcją falową poszczególnych elektronów w attosekundowej skali czasowej. Eksperymenty te zaoferowały nowe, interesujące perspektywy dla podstawowych badań fizyki, ale także dla zastosowań w pozyskiwaniu energii jądrowej.
  • Ultraszybka manipulacja spinami w materiałach magnetycznych: projekt ten ma na celu wykorzystanie impulsów świetlnych do manipulowania teksturą spinu w egzotycznych materiałach magnetycznych, takich jak ciała stałe zawierające skyrmion . Laboratorium Carbone niedawno zademonstrowało możliwość zapisywania i wymazywania skyrmionów za pomocą impulsów świetlnych, a także mapowania dynamicznej ewolucji uporządkowania magnetycznego w przejściu fazowym.

Uznanie

Carbone otrzymał nagrodę University Latsis 2016. Otrzymał Starting Grant (2010) i Consolidator Grant (2017) od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych . W 2022 roku został mianowany członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego „za pionierską pracę z wykorzystaniem ultraszybkich instrumentów do rozpraszania elektronów w celu odkrywania i kontrolowania nowych stanów materii w skali nanometrowej i sub-femtosekundowej”.

Wybrane prace

Linki zewnętrzne