Particelle metalliche con dimensioni nanometriche possono essere sfruttate come dissipatori locali di energia elettromagnetica (EM), di fatto tramutandosi in nano-riscaldatori capaci di erogare calore entro regioni spaziali di dimensioni molto inferiori alla lunghezza d’onda della radiazione EM di eccitazione. Nel caso le particelle metalliche soddisfino le condizioni per la risonanza plasmonica localizzata di superficie (LSPR), la sezione d’urto per dissipazione di energia EM è ulteriormente amplificata rispetto ai casi non risonanti, aumentando l’efficienza del sistema. Lo studio di tali fenomeni prende il nome di “termoplasmonica”.
La termoplasmonica, oltre all’interesse fondamentale, viene sfruttata per ipertermia localizzata o registrazione magnetica assistita da calore (HAMRE), e si presta ad applicazioni ultraveloci, in cui la radiazione EM è nella forma di un impulso laser di poche decine di femtosecondi.
La tesi riguarderà lo studio della risposta termoplamonica di nanostrutture di alluminio (circa 120 nm di diametro) realizzate mediante litografia elettronica. Si studierà la risposta termo-ottica di tali sistemi in condizioni stazionarie e sotto l’effetto di irraggiamento ultraveloce, avvalendosi anche di collaborazioni esterne. Si perseguirà inoltre la calibrazione dell’andamento temporale su scala ultraveloce della temperatura delle nanostrutture confrontando con corrispondenti misure “steady-state” in funzione della temperatura del sistema.
L’attività di tesi comporterà l’utilizzo di apparati per spettrometria ottica a livello avanzato, l’apprendimento di tecniche di microscopia (ottica e a scansione di sonda) e di spettroscopie fotoelettroniche, oltre a tecniche avanzate di analisi, elaborazione e simulazione dati via software. Il candidato deve possedere buona attitudine all’attività di laboratorio, propensione alla sintesi e all’apprendimento di funzionalità software, e capacità di lavorare in team.