Lo dimostra uno studio sulla nanofotonica del gruppo di ricerca di Chiara Cappelli alla Scuola Normale Superiore pubblicato su Nano Letters.

PISA, 14 luglio 2025. Utilizzando un approccio teorico innovativo ed efficiente, alcuni ricercatori del gruppo di Chiara Cappelli, professoressa di Chimica fisica alla Scuola Normale Superiore, hanno dimostrato come i difetti della materia su scala atomica influenzino profondamente la distribuzione del campo elettrico, generando disomogeneità locali che possono essere sfruttate per ottenere un controllo senza precedenti sull’interazione luce-materia. 

Lo studio, pubblicato sulla rivista Nano Letters dell’American Chemical Society (titolo, "The Electric Field Morphology of Plasmonic Picocavities"), fornisce nuove basi teoriche per l’interpretazione degli esperimenti e per la progettazione di dispositivi nanofotonici di nuova generazione.

La ricerca ha esplorato le potenzialità delle picocavità, minuscole strutture estremamente ridotte, dell’ordine del milionesimo di milionesimo di metro, caratterizzate da difetti atomistici. In queste cavità la luce può essere confinata e modulata su scala atomica: queste strutture permettono quindi un’amplificazione estrema dei campi elettromagnetici e aprono la strada ad applicazioni d’avanguardia, dalla catalisi molecolare alla spettroscopia a singola molecola. 

Lo studio è il risultato delle ricerche svolte all’interno del progetto GEMS (General Embedding Models for Spectroscopy) ospitato dalla Scuola Normale Superiore, che nel 2018 si era aggiudicato un ERC Consolidator Grant per sviluppare strumenti teorici per la descrizione dell’interazione luce-materia in sistemi nanostrutturati complessi, e ha come co-autori ricercatori dell’Università di Roma – Tor Vergata e dell’Università di Padova.