Fabrizio Carbone
Fabrizio Carbone | |
---|---|
Född |
Novi Ligure , Italien
|
20 april 1976
Nationalitet | italienska, schweiziska |
Utbildning |
Universitetet i Pavia Universitetet i Genève |
Vetenskaplig karriär | |
Fält | Fysik , teknik |
institutioner | École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) |
Avhandling | Spektroskopiska signaturer av elektroniska korrelationer i supraledare och magneter ( 2007) |
Doktorandrådgivare | Dirk van der Marel |
Andra akademiska rådgivare | Ahmed Zewail |
Fabrizio Carbone (född Novi Ligure , Italien) är en italiensk och schweizisk fysiker och för närvarande docent vid École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Hans forskning fokuserar på studiet av materia i förhållanden utanför jämvikt med hjälp av ultrasnabb spektroskopi, diffraktion och avbildningstekniker. 2015 väckte han internationell uppmärksamhet genom att publicera en fotografi av ljus som visar både dess kvanta och klassiska natur.
20 april 1976 iUtbildning och karriär
Fabrizio Carbone tog sin magisterexamen i kvantelektronik från University of Pavia 2001 och försvarade en avhandling med titeln "Karakterisering av alla optiska våglängdsomvandlare för telekommunikationstillämpningar". Han var industriforskare vid Pirelli Labs mellan 2000 och 2002, varefter han återvände till den akademiska världen och disputerade i kondenserad materiens fysik från universitetet i Genève 2007 och försvarade en avhandling med titeln 'Spectroscopic signatures of electronic correlations in supraconductors and magnets' under tillsyn av Dirk van der Marel. Carbone genomförde sin postdoktorala anställning vid California Institute of Technology i gruppen av kemi Nobelpristagaren Ahmed Zewail . 2010 etablerade han Laboratory for Ultrafast Microscopy and Electron Scattering (LUMES) vid EPFL , där han utsågs till Tenure Track Assistant Professor 2011 och befordrades till docent 2018.
Forskning
Tidig karriär
Under sin doktorsexamen i Dirk van der Marels laboratorium vid universitetet i Genève analyserade Carbone samspelet mellan den elektroniska strukturen och magnetismen hos manganmonosilicid med hjälp av röntgenstrålar och neutronspektroskopi . Han studerade också de kinetiska och potentiella energiförändringarna i samband med supraledande fasövergången i kuprater genom att mäta materialets färgförändringar över den kritiska temperaturen .
Som postdoktor vid Ahmed Zewails laboratorium vid California Institute of Technology utvecklade han nya metoder baserade på användningen av ultrasnabba elektroner och laserpulser för undersökning av material i förhållanden utanför jämvikt. Hans mest anmärkningsvärda resultat var demonstrationen av en ny metod för att utföra femtosekundupplöst elektronspektroskopi i ett transmissionselektronmikroskop . Denna teknik öppnade ett nytt forskningsfält under de följande åren, vilket ledde till flera genombrott i observation av material, molekyler och nanostrukturer under laserbestrålningsförhållanden.
Aktuell verksamhet
Carbone leder för närvarande Laboratory for Ultrafast Microscopy and Electron Scattering (LUMES) vid EPFL . LUMES är verksamt inom olika forskningsområden:
- Fysik för fasövergångar i starkt korrelerade fasta ämnen: i detta område rapporterade gruppen av Prof. Carbone den första realtidsobservationen av de koherenta svängningarna av ett supraledande kondensat som utlösts av de supraledande till normala fasövergångsinducerade laserpulserna.
- Avbildning och kontroll av nano-begränsade elektromagnetiska fält: olika nya metoder utvecklades för att erhålla real-space/real-time filmer av ljus instängt i nanostrukturer. Dessa resultat är av särskild betydelse både för grundläggande aspekter och tillämpningar i optoelektroniska anordningar. I en rapport från 2019 demonstrerade LUMES en ny kvantholografiteknik som möjliggör attosekund/nanometer kombinerad tids- och rumslig upplösning vid kartläggning av elektromagnetiska fält.
- Användning av ljus för att konstruera vågfunktionen hos fria elektroner: LUMES föreslog tekniker som använder ljuspulser för att manipulera vågfunktionen hos individuella elektroner på attosecond temporal skala. Dessa experiment har erbjudit nya intressanta perspektiv för grundläggande fysikstudier, men också för tillämpning i kärnenergiskörd.
- Ultrasnabb manipulation av spinn i magnetiska material: detta projekt syftar till att använda ljuspulser för att manipulera spinnstrukturen i exotiska magnetiska material som skyrmion -värdar fasta ämnen. Carbones laboratorium visade nyligen möjligheten att skriva och radera skyrmioner med ljuspulser samt kartlägga den dynamiska utvecklingen av den magnetiska ordningen över fasövergången.
Erkännande
Carbone tilldelades 2016 University Latsis Prize. Han fick ett Starting Grant (2010) och ett Consolidator Grant (2017) från European Research Council . Han utsågs till Fellow i American Physical Society 2022 "för banbrytande arbete med hjälp av ultrasnabb elektronspridningsinstrument för att upptäcka och kontrollera nya materiatillstånd på nanometer- och subfemtosekundens skalor".
Utvalda verk
- Vanacore, GM; Berruto, G.; Madan, I.; Pomarico, E.; Biagioni, P.; Lamm, RJ; McGrouther, D.; Reinhardt, O.; Kaminer, I.; Barwick, B.; Laroque, H.; Grillo, V.; Karimi, E.; García De Abajo, FJ; Carbone, F. (2019). "Ultrasnabb generering och kontroll av en elektronvirvelstråle via kirala plasmoniska närfält". Naturmaterial . 18 (6): 573–579. arXiv : 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.; Lamm, RJ; McGrouther, D.; Lummen, TTA; Latychevskaia, T.; García De Abajo, FJ; Carbone, F. (2019). "Holografisk avbildning av elektromagnetiska fält via elektron-ljus kvantinterferens" . Vetenskapens framsteg . 5 (5): eaav8358. arXiv : 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.; Lamb, R.; Huang, P.; Kruchkov, AJ; Togawa, Y.; Lagrange, T.; McGrouther, D.; Rønnow, HM; Carbone, F. (2018). "Laserinducerad Skyrmion skrivning och radering i ett ultrasnabbt kryo-lorentz överföringselektronmikroskop" ( PDF) . Fysiska granskningsbrev . 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.; Reed, BW; Barwick, B.; Carbone, F. (2015). "Samtidig observation av kvantiseringen och interferensmönstret för ett plasmoniskt närfält" . Naturkommunikation . 6 : 6407. Bibcode : 2015NatCo...6.6407P . doi : 10.1038/ncomms7407 . PMC 4366487 . PMID 25728197 .
- Piazza, L.; Masiel, DJ; Lagrange, T.; Reed, BW; Barwick, B.; Carbone, Fabrizio (2013). "Design och implementering av ett fs-upplöst transmissionselektronmikroskop baserat på termionisk kanonteknologi". Kemisk fysik . 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). "Koppling av en högenergiexcitation till supraledande kvasipartiklar i en kuprat från koherent laddningsfluktuationsspektroskopi" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 110 (12): 4539–4544. Bibcode : 2013PNAS..110.4539M . doi : 10.1073/pnas.1218742110 . PMC 3606993 . S2CID 118367698 .
- Carbone, F.; Kwon, O.-H.; Zewail, AH (2009). "Dynamiken för kemisk bindning kartlagd av energiupplöst 4D-elektronmikroskopi". Vetenskap . 325 (5937): 181–184. Bibcode : 2009Sci...325..181C . doi : 10.1126/science.1175005 . PMID 19589997 . S2CID 206520587 .
- Carbone, Fabrizio; Baum, Peter; Rudolf, Petra; Zewail, Ahmed H. (2008). "Strukturell preablationsdynamik för grafit observerad av ultrasnabb elektronkristallografi" ( PDF) . Fysiska granskningsbrev . 100 (3): 035501. Bibcode : 2008PhRvL.100c5501C . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.035501 . hdl : 11370/a0227dd1-0eb2-4685-a144-31e978713e8d . PMID 18232996 . S2CID 7084389 .
externa länkar
- Fabrizio Carbone -publikationer indexerade av Google Scholar
- Fabrizio Carbones sida på EPFL
- LUMES på EPFL