Maria Principe

Il focus principale della ricerca scientifica di Maria Principe è lo sviluppo di metamateriali e metasuperfici per applicazioni ottiche e fotoniche. In particolare, sin dalla sua tesi di dottorato, si è occupata dello studio e dell'ottimizzazione di coating dielettrici caratterizzati da elevata riflettività e basso rumore termico per esperimenti di metrologia estrema, con particolare riferimento alla rivelazione interferometrica di onde gravitazionali. Ella ha introdotto una nuova tecnica per la minimizzazione del rumore termico basata sull'ottimizzazione dello spessore degli strati, che è stata implementata nella configurazione avanzata dei rivelatori LIGO e Virgo che sono stati in grado di rilevare la prima onda gravitazionale nel 2014. Negli anni del suo dottorato, M.P. ha studiato anche uno dei principali problemi negli interferometri per la rilevazione di onde gravitazionali, ovvero la presenza di glitch spuri sul canale di uscita nella riveleazione dei segnali non modellati.

Nell'ultimo decennio M.P. si è occupata anche dello studio e dello sviluppo di metamateriali e metasuperfici innovativi, basati su materiali plasmonici e/o dielettrici, e della loro integrazione con la tecnologia delle fibre ottiche. Le principali applicazioni target sono la modellazione del fascio, la lente sottile, i dispositivi di raccolta della luce ad alta apertura numerica, optical tweezer e il sensing ottico chimico e biologico. Ella lavora anche allo sviluppo di metasuperfici per il sensing basato sull'amplificazione dei segnali Raman o del segnale di fluorescenza di una molecola target.

M.P. ha acquisito esperienza nella fabbricazione di sottili rivestimenti dielettrici e metallici tramite evaporazione e-beam su substrati convenzionali e sulla punta della fibra ottica.

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M. Principe's research work is focused on the field of metamaterials and meta-surfaces for optics and photonics applications. In particular, since her PhD thesis, She has been working on the study and optimization of dielectric coatings featuring high reflectivity and low thermal noise for extreme metrology experiments, with particular reference to gravitational wave interferometric detection. She introduced a new technique for thermal noise minimization based on layers’ thickness optimization, that was implemented in the advanced configuration of LIGO and Virgo detectors that were able to detect the first gravitational wave in 2014. In the years of her PhD, M.P. studied also one of the major issues in the interferometers for the detection of gravitational waves, i.e. the presence of spurious glitches at the output channel, and how to tackle when detecting unmodeled signals.

For the last decade M.P. has been also working at the study and development of innovative metamaterials and metasurfaces, based on plasmonic and/or dielectric materials, and their integration with the optical fiber technology. Main target applications are beam shaping, flat lens, high numerical aperture collector devices, optical tweezer, and label-free chemical and biological optical sensing. She also works at development of metasurfaces for labelled sensing based on amplification of Raman signals and fluorescence emission of a target molecule.

M.P. acquired expertise in the fabrication of thin dielectric and metallic coatings via e-beam evaporation on conventional substrates and on the optical fiber tip.