Fabrizio Carbone
Fabrizio Carbone | |
---|---|
Urodzić się |
Novi Ligure , Włochy
|
20 kwietnia 1976
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. 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.
20 kwietnia 1976 wEdukacja 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
- Vanacore, GM; Berruto, G.; Madan, I.; Pomarico, E.; Biagioni, P.; Baranek, RJ; McGrouther, D.; Reinhardt, O.; Kaminer, I.; Barwick, B.; Larocque, H.; Grillo, V.; Karimi, E.; García De Abajo, FJ; Carbone, F. (2019). „Ultraszybkie generowanie i kontrola wiązki wirów elektronowych za pomocą chiralnych plazmonicznych pól bliskich”. Materiały natury . 18 (6): 573–579. ar Xiv : 1806.00366 . Bibcode : 2019NatMa..18..573V . doi : 10.1038/s41563-019-0336-1 . PMID 31061485 . S2CID 119186105 .
- Madan, I.; Vanacore, GM; Pomarico, E.; Berruto, G.; Baranek, RJ; McGrouther, D.; Lummen, TTA; Latychevskaia, T.; García De Abajo, FJ; Carbone, F. (2019). „Holograficzne obrazowanie pól elektromagnetycznych za pomocą interferencji kwantowej elektron-światło” . Postępy nauki . 5 (5): eaav8358. ar Xiv : 1809.10576 . Bibcode : 2019SciA....5.8358M . doi : 10.1126/sciadv.aav8358 . PMC 6499551 . PMID 31058225 .
- Berruto, G.; Madan, I.; Murooka, Y.; Vanacore, GM; Pomarico, E.; Rajeswari, J.; Baranek, R.; Huang, P.; Kruczkow, AJ; Togawa, Y.; Lagrange, T.; McGrouther, D.; Ronnow, HM; Carbone, F. (2018). „Indukowane laserem pisanie i wymazywanie Skyrmiona w ultraszybkim transmisyjnym mikroskopie elektronowym Cryo-Lorentz” (PDF) . Fizyczne listy przeglądowe . 120 (11): 117201. arXiv : 1709.00495 . Bibcode : 2018PhRvL.120k7201B . doi : 10.1103/PhysRevLett.120.117201 . PMID 29601740 . S2CID 4623706 .
- Piazza, L.; Lummen, TTA; Quiñonez, E.; Murooka, Y.; Trzcina, BW; Barwick, B.; Carbone, F. (2015). „Jednoczesna obserwacja kwantyzacji i wzoru interferencji plazmonicznego pola bliskiego” . Komunikacja natury . 6 : 6407. Bibcode : 2015NatCo...6.6407P . doi : 10.1038/ncomms7407 . PMC 4366487 . PMID 25728197 .
- Piazza, L.; Masiel, DJ; Lagrange, T.; Trzcina, BW; Barwick, B.; Carbone, Fabrizio (2013). „Projekt i wdrożenie transmisyjnego mikroskopu elektronowego o rozdzielczości fs opartego na technologii pistoletu termojonowego”. Fizyka chemiczna . 423 : 79–84. Bibcode : 2013CP....423...79P . doi : 10.1016/j.chemphys.2013.06.026 .
- Mansart, B.; Lorenzana, J.; Mann, A.; Odeh, A.; Scarongella, M.; Chergui, M.; Carbone, F. (2013). „Sprzężenie wysokoenergetycznego wzbudzenia z nadprzewodzącymi kwazicząstkami w miedzianie na podstawie spójnej spektroskopii fluktuacji ładunku” . Obrady Narodowej Akademii Nauk . 110 (12): 4539–4544. Bibcode : 2013PNAS..110.4539M . doi : 10.1073/pnas.1218742110 . PMC 3606993 . S2CID 118367698 .
- Carbone, F.; Kwon, OH; Zewail, AH (2009). „Dynamika wiązań chemicznych zmapowana za pomocą 4D elektronowej mikroskopii rozdzielczej z energią” . nauka . 325 (5937): 181–184. Bibcode : 2009Sci...325..181C . doi : 10.1126/science.1175005 . PMID 19589997 . S2CID 206520587 .
- Carbone, Fabrizio; Baum, Piotr; Rudolf, Petra; Zewail, Ahmed H. (2008). „Strukturalna dynamika preablacji grafitu obserwowana za pomocą ultraszybkiej krystalografii elektronowej” (PDF) . Fizyczne listy przeglądowe . 100 (3): 035501. Bibcode : 2008PhRvL.100c5501C . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.035501 . hdl : 11370/a0227dd1-0eb2-4685-a144-31e978713e8d . PMID 18232996 . S2CID 7084389 .
Linki zewnętrzne
- Fabrizio Carbone indeksowane przez Google Scholar
- Strona Fabrizio Carbone w EPFL
- LUMES w EPFL