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Giulia Tagliabue

chercheuse italienne spécialisée en nanophotonique

Giulia Tagliabue (née en 1985 à Bologne) est une ingénieure italienne spécialisée dans la nanophotonique. Elle est professeure à la faculté d'ingénierie de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne, où elle dirige le Laboratoire de nanosciences pour les technologies énergétiques (LNET)[1],[2].

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Giulia Tagliabue
Description de l'image EPFL Giulia Tagliabue Portrait 1.jpg.

Naissance
Nationalité Italienne
Domaines Nanophotonique
Dispositifs énergétiques
Institutions EPFL
Formation Université d'Udine
ETH Zurich
Directeur de thèse Dimos Poulikakos
Renommée pour Ingénierie nanophotonique d'absorbeurs de lumière parfaits
Dispositifs à porteurs chauds plasmoniques
Site https://www.epfl.ch/labs/lnet/

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Carrière modifier

Giulia Tagliabue étudie l'ingénierie mécanique à l'université d'Udine et obtient son master en 2009. La même année, elle obtient également un diplôme de l'École des hautes études de l'Université d'Udine. En 2009, elle rejoint le laboratoire de John Thome à l'EPFL en tant qu'assistante de recherche, puis en 2010, elle rejoint l'ETH Zurich pour travailler en tant qu'étudiante diplômée avec Dimos Poulikakos. Elle obtient un doctorat en génie mécanique en 2015 avec une thèse sur l'ingénierie nanophotonique pour les dispositifs énergétiques[3],[4]. Ses travaux aboutissent à la mesure de l'effet de l'absorption plasmonique sur la structure de bande du métal, à l'élucidation des avantages des absorbeurs plasmoniques pour les dispositifs de détection rapide et à l'étude du confinement de la lumière dans les structures à nano-écarts[5],[6],[7],[8].

En 2015, Giulia Tagliabue rejoint le groupe de Harry Atwater à Caltech en tant que chercheur postdoc. Parallèlement, elle intègre également le Joint Center for Artificial Photosynthesis[9]. Son travail porte sur la compréhension fondamentale et la démonstration de la preuve de concept des dispositifs de porteurs chauds plasmoniques pour la photodétection et la photoélectrochimie. Elle contribue notamment à faire progresser l'utilisation des porteurs chauds plasmoniques pour la génération de combustibles solaires et est la première à développer des dispositifs à trous chauds plasmoniques. Parmi ses résultats, citons la réalisation d'une photocathode plasmonique pour la réduction du CO2 en solution aqueuse[10], la clarification du rôle de la structure de bande du métal et du transport balistique pour la collecte des porteurs chauds[11], la démonstration de photodétecteurs à trous chauds plasmoniques dans le spectre visible, prouvant notamment la faisabilité des systèmes à base de cuivre, l'étude de la probabilité d'injection des trous chauds et l'analyse de la thermalisation des électrons chauds lors de la suppression des trous chauds[12],[13].

Depuis 2019, elle est professeure assistante à l'Institut de génie mécanique de l'EPFL, où elle dirige le Laboratoire de nanosciences pour les technologies énergétiques (LNET)[1],[2].

Recherche modifier

Le groupe de recherche de Giulia Tagliabue se concentre sur la compréhension fondamentale et le développement de la preuve de concept de dispositifs expérimentaux pour l'exploitation, la conversion et le stockage de l'énergie lumineuse. Son équipe étudie en particulier les stratégies nanophotoniques permettant de coupler la lumière à des dimensions moléculaires et de contrôler les processus de transfert de charge, de transport d'ions et de génération de chaleur[14],[15]. En 2020, son groupe de recherche présente un absorbeur de lumière parfait à bande ultra large et omnidirectionnel basé sur une structure hiérarchique de nanofils de cuivre et de nanotubes de carbone, qui pourrait être utilisé comme revêtement antireflet mais aussi comme photoélectrode pour les combustibles solaires[16]. La même année, son département de recherche démontre également l'importance des effets de chauffage auto-induit dans les nanorésonateurs diélectriques[17].

Distinctions modifier

En 2020, Tagliabue est l'une des bénéficiaires de la bourse Eccellenza du FNS[18]. La même année, elle reçoit le Rising Star of Light Award 2020 (premier prix) de la revue Light : Science & Applications[19]. Elle reçoit la bourse de mobilité postdoc avancée du FNS (2016) et la bourse de mobilité postdoc précoce du FNS (2014). Elle est membre du conseil d'administration de la Fondation WISH [20]et membre du comité du groupe technique de l'OSA Optics for Energy[21].

Sélection de travaux modifier

  • Tsoulos, Ted V.; Tagliabue, Giulia (18 April 2020). "Self-induced thermo-optical effects in silicon and germanium dielectric nanoresonators". Nanophotonics. 9 (12): 3849–3861. Bibcode:2020Nanop...9..534T. doi:10.1515/NANOPH-2019-0534. ISSN 2192-8606. S2CID 219100024. Wikidata Q105745774.
  • Tagliabue, Giulia; Duchene, Joseph S.; Abdellah, Mohamed; et al. (27 July 2020). "Ultrafast hot-hole injection modifies hot-electron dynamics in Au/p-GaN heterostructures". Nature Materials. 19 (12): 1312–1318. Bibcode:2020NatMa..19.1312T. doi:10.1038/S41563-020-0737-1. ISSN 1476-1122. PMID 32719510. S2CID 220809028. Wikidata Q97905698.
  • Tagliabue, Giulia; Duchene, Joseph S.; Habib, Adela; Sundararaman, Ravishankar; Atwater, Harry A. (14 April 2020). "Hot Hole versus Hot Electron Transport at Copper/GaN Heterojunction Interfaces". ACS Nano. 14 (5): 5788–5797. doi:10.1021/ACSNANO.0C00713. ISSN 1936-0851. PMID 32286797. S2CID 215774030. Wikidata Q91895577.
  • Tagliabue, Giulia; Jermyn, Adam S.; Sundararaman, Ravishankar; Welch, Alex J.; Duchene, Joseph S.; Pala, Ragip; Davoyan, Artur R.; Narang, Prineha; Atwater, Harry A. (23 August 2018). "Quantifying the role of surface plasmon excitation and hot carrier transport in plasmonic devices". Nature Communications. 9 (1): 3394. doi:10.1038/S41467-018-05968-X. ISSN 2041-1723. PMC 6107582. PMID 30140064. Wikidata Q58714462.
  • Duchene, Joseph S.; Tagliabue, Giulia; Welch, Alex J.; Cheng, Wen-Hui; Atwater, Harry A. (9 March 2018). "Hot Hole Collection and Photoelectrochemical CO2 Reduction with Plasmonic Au/p-GaN Photocathodes". Nano Letters. 18 (4): 2545–2550. Bibcode:2018NanoL..18.2545D. doi:10.1021/ACS.NANOLETT.8B00241. ISSN 1530-6984. OSTI 1469320. PMID 29522350. S2CID 3928552. Wikidata Q51742220.
  • Sá, Jacinto; Tagliabue, Giulia; Friedli, Peter; Szlachetko, Jakub; Rittmann-Frank, Mercedes H.; Santomauro, Fabio G.; Milne, Christopher J.; Sigg, Hans (2013). "Direct observation of charge separation on Au localized surface plasmons". Energy & Environmental Science. 6 (12): 3584. doi:10.1039/C3EE42731E. ISSN 1754-5692. S2CID 97444659. Wikidata Q59410874.
  • Tagliabue, Giulia; Eghlidi, Hadi; Poulikakos, Dimos (1 October 2013). "Facile multifunctional plasmonic sunlight harvesting with tapered triangle nanopatterning of thin films" (PDF). Nanoscale. 5 (20): 9957–9962. Bibcode:2013Nanos...5.9957T. doi:10.1039/C3NR03273F. ISSN 2040-3364. PMID 23989122. S2CID 26468781. Wikidata Q46621738.

Références modifier

  1. ↑ a et b « 15 new professors appointed at the two Federal Institutes of Technology | ETH-Board », sur ethrat.ch (consulté le ).
  2. ↑ a et b (en-GB) « LNET », sur epfl.ch (consulté le ).
  3. ↑ (en) Giulia Tagliabue, « On Harvesting, Confinement and Conversion of the Energy of Light with Facile Plasmonic Nanostructures », sur research-collection.ethz.ch, .
  4. ↑ (en) Giulia Tagliabue, Hadi Eghlidi et Dimos Poulikakos, « Facile multifunctional plasmonic sunlight harvesting with tapered triangle nanopatterning of thin films », Nanoscale, vol. 5, no 20,‎ , p. 9957–62 (ISSN 2040-3364, PMID 23989122, DOI 10.1039/c3nr03273f, Bibcode 2013Nanos...5.9957T, lire en ligne)
  5. ↑ (en) Jacinto Sá, Giulia Tagliabue, Peter Friedli, Jakub Szlachetko, Mercedes H. Rittmann-Frank, Fabio G. Santomauro, Christopher J. Milne et Hans Sigg, « Direct observation of charge separation on Au localized surface plasmons », Energy & Environmental Science, vol. 6, no 12,‎ , p. 3584 (ISSN 1754-5692, DOI 10.1039/c3ee42731e, lire en ligne)
  6. ↑ Giulia Tagliabue, Dimos Poulikakos et Hadi Eghlidi, « Three-dimensional concentration of light in deeply sub-wavelength, laterally tapered gap-plasmon nanocavities », Applied Physics Letters, vol. 108, no 22,‎ , p. 221108 (ISSN 0003-6951, DOI 10.1063/1.4953178, lire en ligne)
  7. ↑ (en) Ying Pan, Giulia Tagliabue, Hadi Eghlidi, Christian Höller, Susanne Dröscher, Guo Hong et Dimos Poulikakos, « A Rapid Response Thin-Film Plasmonic-Thermoelectric Light Detector », Scientific Reports, vol. 6, no 1,‎ , p. 37564 (ISSN 2045-2322, PMID 27874075, PMCID 5118687, DOI 10.1038/srep37564, Bibcode 2016NatSR...637564P)
  8. ↑ (en) Giulia Tagliabue, Christian Höller, Hadi Eghlidi et Dimos Poulikakos, « Proximal gap-plasmon nanoresonators in the limit of vanishing inter-cavity separation », Nanoscale, vol. 6, no 17,‎ , p. 10274–80 (ISSN 2040-3364, PMID 25065537, DOI 10.1039/C4NR03123G, Bibcode 2014Nanos...610274T, lire en ligne)
  9. ↑ (en-US) « Publications », sur JCAP (consulté le ).
  10. ↑ Joseph S. DuChene, Giulia Tagliabue, Alex J. Welch, Wen-Hui Cheng et Harry A. Atwater, « Hot Hole Collection and Photoelectrochemical CO2 Reduction with Plasmonic Au/p-GaN Photocathodes », Nano Letters, vol. 18, no 4,‎ , p. 2545–2550 (ISSN 1530-6984, PMID 29522350, DOI 10.1021/acs.nanolett.8b00241, Bibcode 2018NanoL..18.2545D, lire en ligne)
  11. ↑ (en) Giulia Tagliabue, Adam S. Jermyn, Ravishankar Sundararaman, Alex J. Welch, Joseph S. DuChene, Ragip Pala, Artur R. Davoyan, Prineha Narang et Harry A. Atwater, « Quantifying the role of surface plasmon excitation and hot carrier transport in plasmonic devices », Nature Communications, vol. 9, no 1,‎ , p. 3394 (ISSN 2041-1723, PMID 30140064, PMCID 6107582, DOI 10.1038/s41467-018-05968-x, Bibcode 2018NatCo...9.3394T)
  12. ↑ Giulia Tagliabue, Joseph S. DuChene, Adela Habib, Ravishankar Sundararaman et Harry A. Atwater, « Hot-Hole versus Hot-Electron Transport at Cu/GaN Heterojunction Interfaces », ACS Nano, vol. 14, no 5,‎ , p. 5788–5797 (ISSN 1936-0851, PMID 32286797, DOI 10.1021/acsnano.0c00713, lire en ligne)
  13. ↑ (en) Giulia Tagliabue, Joseph S. DuChene, Mohamed Abdellah, Adela Habib, David J. Gosztola, Yocefu Hattori, Wen-Hui Cheng, Kaibo Zheng, Sophie E. Canton, Ravishankar Sundararaman et Jacinto Sá, « Ultrafast hot-hole injection modifies hot-electron dynamics in Au/p-GaN heterostructures », Nature Materials, vol. 19, no 12,‎ , p. 1312–1318 (ISSN 1476-4660, PMID 32719510, DOI 10.1038/s41563-020-0737-1, Bibcode 2020NatMa..19.1312T, S2CID 220809028, lire en ligne)
  14. ↑ (en-GB) « Research », sur epfl.ch (consulté le ).
  15. ↑ (en-GB) « Publications », sur epfl.ch (consulté le ).
  16. ↑ Fatemeh Kiani, Florian Sterl, Ted V. Tsoulos, Ksenia Weber, Harald Giessen et Giulia Tagliabue, « Ultra-Broadband and Omnidirectional Perfect Absorber Based on Copper Nanowire/Carbon Nanotube Hierarchical Structure », ACS Photonics, vol. 7, no 2,‎ , p. 366–374 (DOI 10.1021/acsphotonics.9b01658, lire en ligne)
  17. ↑ Ted V. Tsoulos et Giulia Tagliabue, « Self-induced thermo-optical effects in silicon and germanium dielectric nanoresonators », Nanophotonics, vol. 9, no 12,‎ , p. 3849–3861 (ISSN 2192-8614, DOI 10.1515/nanoph-2019-0534  , Bibcode 2020Nanop...9..534T, S2CID 219100024, lire en ligne)
  18. ↑ « Eccellenza: List of awardees ».
  19. ↑ (en) « News | Light: Science & Applications », sur nature.com (consulté le ).
  20. ↑ (en) « Current Team », sur wishfoundation-2 (consulté le ).
  21. ↑ « Optics for Energy », sur The optical society (consulté le ).

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