Oliver B. Wright

Il Prof. Oliver B. Wright ha condotto la ricerca concordata dal titolo “Nanoscale characterization of mechanical contacts by ultrafast phototoacosutic and photothermal techniques”. La sua attività è stata prevalentemente teorica e di simulazioni di esperimenti condotti congiuntamente presso i laboratori della Hokkaido University. La attività qui a Roma si è sviluppata secondo le seguenti linee: • Monitoraggio in tempo reale (al picosecondo) di impulsi acustici longitudinali viaggianti in materiali trasparenti. Durante il soggiorno il prof. O.B.Wright ha avuto modo di lavorare insieme al proponente prof. Roberto Li Voti al fine di sviluppare e testare un nuovo metodo per visualizzare il transito di impulsi acustici longitudinali piani viaggianti in un mezzo trasparente, usando impulsi ottici ultraveloci al picosecondo. Il principio è il seguente: gli impulsi fononici longitudinali sono generati otticamente in un film metallico che riveste il mezzo trasparente. I fononi trasmessi al mezzo trasparente inducono una debole perturbazione nella distribuzione di indice di rifrazione a causa dell’effetto fotoelastico. Conseguentemente quando un fascio laser di prova incide dal lato del mezzo trasparente si assiste ad un cambiamento della riflettività. La relazione che lega la variazione di riflettività con il campo di indice di rifrazione interno al campione è stata a lungo studiata e si configura in una forma integrale chiusa nota come integrale di Fredholm. Per visualizzare la distribuzione spaziale dell’impulso acustico abbiamo risolto il problema inverso in modo da calcolare la perturbazione acustica dallo spettro angolare di variazione di riflettività usando un fascio di prova in polarizzazione orizzontale inclinato con angolo variabile (rispetto alla verticale). La soluzione del problema inverso è stata calcolata con il metodo matematico dalla Singular Value Decomposition (SVD) che consiste nella scomposizione del Kernel dell’integrale di Fredholm in un congruo set di funzioni singolari. • Studio della termoelasticità di un singolo strato nel dominio del tempo Il prof. O.B.Wright ha anche studiato la termoelasticità di un multilayer soggetto ad una sorgente laser modulata armonicamente nel tempo. Quindi come primo passo ho trovato il campo di stress in regime armonico risolvendo le equazioni di Duhamel-Neumann, quindi ho calcolato il campo di stress nel dominio del tempo con una trasformazione inversa di Fourier. In virtù delle proprietà della trasformata di Fourier è stato possibile giungere ad una semplice formula integrale utile per testare l’andamento temporale del campo di stress conseguente alla generazione di un impulso laser, e per poter spiegare con l’effetto fotoelastico alcuni risultati sperimentali inattesi di fotoriflessione ottenuti presso La Hokkaido University. Studio della resistenza termica di contatto Come ultima ricerca il Prof. Wright ha studiato infine la resistenza termica di contatto nel dispositivo riportato in figura, interpretando alcune misure soerimentali ancora non pubblicate. Al termine del soggiorno il Prof O.B.Wright ha resocontato l’attività svolta attraverso un seminario pubblico presso il Dipartimento di Scienze di Base ed Applicate per l’Ingegneria