Войти
| Федерико Капассо | |
|---|---|
| Родился | 1949. Рим, Италия |
| Национальность | итальянец, американец (с 1992 г.) |
| Alma mater | Римский университет |
| Известен | квантовым каскадным лазером ; техника запрещенной зоны ; отталкивающие силы Казимира ; Wavefront инженерия с использованием плазмоники |
| Награды | Медаль и приз Дадделла (2002). Медаль Эдисона (2004). Золотая медаль SPIE (2013). Премия Бальзана (2016). Медаль Маттеуччи (2019) |
| Научная карьера | |
| Поля | Применяется физика |
| Учреждения | Bell Laboratories. Гарвардский университет |
Федерико Капассо (род. 1949, Рим, Италия ), выдающийся физик-прикладник, был один из изобретателей квантового каскадного лазера во время своей работы в Bell Laboratories. В настоящее время работает на факультете Гарвардского университета. Он является соавтором более 450 статей, отредактировал четыре тома и имеет более 60 патентов США.
Федерико Капассо получил доктора получил степень по физике с отличием, полученную в Римском университете, Италия, в 1973 году и после проведения исследований в волоконной оптике в Рим, присоединился к Bell Labs в 1976 году. В 1984 году он стал почетным членом технического персонала, а в 1997 году - научным сотрудником Bell Labs. В дополнение к своей исследовательской деятельности Капассо занимал несколько руководящих должностей в Bell Labs, включая главу отдела квантовых явлений и исследований устройств и отдела исследований физики полупроводников (1987–2000) и вице-президента по физическим исследованиям (2000–2002). Он присоединился к Гарварду 1 января 2003 года.
Он и его сотрудники внесли большой вклад в создание полупроводниковых устройств, впервые применив технику проектирования, известную как зонная структура инженерное дело. Он применил его к новым малошумящим квантовым ямам лавинным фотодиодам, гетеропереходам транзисторам, устройствам памяти и лазерам. Он и его сотрудники изобрели и продемонстрировали квантово-каскадный лазер (QCL) (Faist, J; Capasso, F; Sivco, DL; Sirtori, C.; Hutchinson, Al; Cho, AY "Quantum Cascade Laser" Science 264, 553-556 (1994)). В отличие от обычных полупроводниковых лазеров, известных как диодных лазеров, в которых для излучения света используется запрещенная зона полупроводника, длина волны ККЛ определяется энергетическим разделением между квантованными состояниями зоны проводимости в квантовых ямах. В 1971 г. исследователи постулировали, что такой процесс излучения может быть использован для лазерного усиления в сверхрешетке (Казаринов, Р.Ф.; Сурис, Р.А. (апрель 1971 г.). «Возможность усиления электромагнитных волн в полупроводнике со сверхрешеткой». Физика и техника полупроводников) 5 (4): 797–800). Длину волны ККЛ можно настроить в широком диапазоне от среднего до дальнего инфракрасного диапазона, изменяя толщину квантовой ямы. Зрелая технология QCL теперь находит коммерческое применение. ККЛ стали наиболее широко используемыми источниками среднего инфракрасного излучения для химического зондирования и спектроскопии и коммерчески доступны. Они работают при температурах, превышающих 100 C, и излучают до нескольких ватт в непрерывном режиме.
Текущие исследования Капассо в квантовой электронике связаны с очень мощными квантово-волновыми модулями непрерывной волны, проектированием новых источников света, основанных на гигантских оптических нелинейностях в квантовых ямах, таких как широко настраиваемые источники терагерцового излучения, основанные на генерации разностных частот и с плазмоникой. Он и его группа в Гарварде продемонстрировали новый класс оптических антенн и плазмонных коллиматоров, которые они использовали для создания ближнего и дальнего поля полупроводниковых лазеров, достигая сверхвысокой интенсивности глубоких лазерных пятен субволнового размера. лазерные лучи со значительно уменьшенной расходимостью и многолучевые лазеры. Его группа показала, что правильно спроектированные плазмонные интерфейсы, состоящие из оптически тонких массивов оптических наноантенн, приводят к мощному обобщению многовековых законов отражения и преломления. Они составляют основу «плоской оптики», основанной на метаповерхностях..
Федерико Капассо внес большой вклад в изучение квантовых электродинамических сил, известных как силы Казимира. Он использовал эффект Казимира (притяжение между металлическими поверхностями в вакууме из-за его нулевой энергии) для управления движением MicroElectroMechanical Systems (MEMS). Он продемонстрировал новые устройства (исполнительные механизмы и осцилляторы Казимира), установив пределы масштабирования технологии MEM, и вместе со своими сотрудниками Джереми Мандей и Адриан Парсегян были первыми, кто измерил отталкивающую силу Казимира.
Его почести включают членство в Национальной академии наук, Национальной инженерной академии, Американской академии наук и искусств, Европейской академии наук и почетное членство в Институте Франклина. В 2004 году он получил награду Chisesi-Tomassoni за новаторскую работу по квантово-каскадному лазеру. В 2005 году он получил вместе с лауреатом Нобелевской премии Фрэнком Вильчеком (MIT ) и Антоном Цайлингером (Венский университет ), Международная премия короля Фейсала в области науки за исследования квантовых каскадных лазеров. Цитата называет его «одним из самых творческих и влиятельных физиков в мире».
От имени Американского физического общества он был награжден премией Артура Л. Шавлоу 2004 года. Премия в области лазерной науки, присужденная NEC Corporation, за «плодотворный вклад в изобретение и демонстрацию квантового каскадного лазера и разъяснение его физики, объединяющей квантовую электронику и физику твердого тела., и материаловедение ".
SPIE, международное общество оптики и фотоники, выбрало Капассо для получения золотой медали SPIE 2013, высшей награды, которую награждает общество. (См. Видео Капассо о награде.)
Кроме того, IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике ), крупнейшая в мире профессиональная техническая организация, названная Capasso награжден IEEE медалью Эдисона 2004 года со следующей цитатой: «За творческий и влиятельный вклад в создание гетероструктур устройств и материалов».
Он также получил медаль Джона Прайса Уэтерилла Института Франклина, приз Оптического общества Америки, IEEE Lasers and Electro-Optics Society W. Премия Штрайфера за научные достижения, медаль Общества исследования материалов, ранговая премия в оптоэлектронике (Великобритания), медаль Дадделла и премия Института физики ( UK), Медаль Уиллиса Лэмба за лазерную науку и квантовую оптику, Премия Ньюкомба Кливленда Американской ассоциации содействия развитию науки, 1995 Moet Hennessy-Louis Vuitton Премия "Леонардо да Винчи" (Франция), (Германия), Премия Нью-Йоркской академии наук, Премия IEEE Дэвида Сарноффа в Электроника и премия Гоффа Смита Мичиганского университета. В 2010 году он получил Berthold Leibinger Zukunftspreis за исследования в области прикладных лазерных технологий и премию Julius Springer в области прикладной физики. В 2011 году он получил медаль Яна Чохральского Европейского общества исследования материалов за заслуги в области материаловедения.
В 2016 году он был награжден премией Бальзана в области прикладной фотоники «За новаторскую работу в квантовом дизайне новых материалов с особыми электронными и оптическими характеристиками, которая привела к реализации принципиально новый класс лазеров, квантово-каскадный лазер; за его большой вклад в плазмонику и метаматериалы на переднем крае науки и техники фотоники ». Он получил медаль Маттеуччи в 2019 году от Итальянской национальной академии наук за изобретение квантового каскадного лазера.
. Он является членом американской Физическое общество, Институт физики (Великобритания), Американское оптическое общество, Американская ассоциация развития науки, IEEE и SPIE. Он имеет почетные докторские степени Университета Лунда, Швеция, Университета Дидро (Париж VII), Франция, Университета Болоньи, Италия и Университета. Торвергата (Рим II), Италия.
