Alice Leoncini

Dottoranda in Fisica Sperimentale delle Particelle Elementari - XXXVII ciclo

La mia attività di ricerca riguarda lo studio di processi rari nell’ambito della fisica astroparticellare e impiegando cristalli scintillatori di elevata radiopurezza con attività sperimentali condotte in laboratori sotterranei come i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). Sono membro della collaborazione sperimentale internazionale DAMA e il mio supervisore è Pierluigi Belli.

Durante il mio lavoro di tesi magistrale, ho contribuito alla presa dati e all'analisi dati di un esperimento per lo studio dei modi di decadimento doppio beta nel 106Cd utilizzando un cristallo scintillatore radiopuro in CdWO4 (215.4 g) arricchito al 66% in 106Cd che sfrutta una logica di coincidenza con altri due cristalli scintillatori radiopuri in CdWO4 . L'apparato è in misura presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dell'INFN, nel set-up sperimentale a basso fondo intrinseco denominato DAMA/R&D.

Inoltre mi sono occupata della realizzazione di un esperimento per la caratterizzazione di due cristalli scintillatori radiopuri in Cs2ZrCl6 e per lo studio di decadimenti doppio beta in isotopi di Zr. In particolare, sono impegnata sia nella presa dati che nella loro analisi. Inoltre mi occupo nella messa in opera di nuovi apparati sperimentali per lo studio di processi rari impiegando cristalli scintillatori di nuova generazione. Ad esempio, sono anche impegnata nella caratterizzazione e messa in opera di cristalli di ZnWO4 al fine di ottimizzare la loro radiopurificazione, oltre alle proprietà ottiche, e possibilmente incrementare il light-yield dello scintillatore. L'obiettivo è quello di valutare l'impiego di cristalli scintillatori in ZnWO4 con risposta anisotropa per lo studio della direzionalità per quei candidati di particelle di Materia Oscura che possono indurre rinculi nucleari.

Tali attività sperimentali hanno come obiettivo principale lo studio di diversi fenomeni elementari per meglio comprendere la natura dell'universo e dei suoi componenti fondamentali. Ad esempio, il rilevamento di eventi rari può essere utilizzato per testare teorie fisiche. Infatti, sono impegnata anche nella ricerca di particelle di Materia Oscura, che costituiscono circa il 27% dell’energia dell'universo. Inoltre, tali studi hanno un impatto importante anche sulla tecnologia e sull'innovazione a medio e lungo termine. Ad esempio, la ricerca di strumenti sempre più precisi e sensibili per la rilevazione di eventi rari contribuisce allo sviluppo di tecnologie avanzate per la rivelazione di deboli segnali in luce, la rivelazione di particelle e la raccolta e l'analisi di grandi quantità di dati. Tali tecnologie spesso possono essere impiegate in altri settori come, ad esempio, quello medico, archeologico, ecc. Quindi, lo studio dei fenomeni rari in fisica astroparticellare ha un impatto scientifico significativo sulla comprensione dell'universo, sulla verifica di teorie fisiche e sull'innovazione tecnologica.

 

Seminari tenuti a conferenze internazionali:

  • 12th International Conference on New Frontiers in Physics (ICNFP 2023), tenuta dal 10 Luglio 2023 al 23 Luglio 2023 in via telematica. Talk su invito, titolo: "Developments, features and perspectives of crystal scintillators of the Cs2MCl6 family (M = Hf or Zr) to search for rare processes".
  • International Conference on Neutrinos and Dark Matter (NuDM- 2022), dal 25 al 28 Settembre 2022 in via telematica. Talk dal titolo: “Study of Dark Matter with directionality approach using ZnWO4 crystal scintillators".
  • 108° Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica (SIF 2022), tenuta dal 12 al 16 Settembre 2022 a Milano. Talk dal titolo “Studio di processi rari negli isotopi naturali di Hf e Zr utilizzando cristalli scintillatori di Cs2HfCl6 e Cs2ZrCl6".
  • 11th International Conference on New Frontiers in Physics (ICNFP 2022), tenuta dal 30 Agosto 2022 al 11 Settembre 2022 in presenza a Kolymbari, Creta, Grecia. Talk su invito, titolo: "Study for rare processes in naturally occuring Zr isotopes using Cs2ZrCl6 crystal scintillators".
  • MEDEX (Matrix Elements for the Double beta decay EXperiments) conference, tenuta dal 13 al 17 Giugno 2022, a Praga, Repubblica Cieca. Talk dal titolo “Study of double beta decay processes in 106Cd using a 106CdWO4 crystal scintillator”.
  • 8th International conference on radionuclide metrology - low level radioactivity measurement techniques (ICRM-LLRT 2022), svolta presso i LNGS dal 2 al 6 Maggio 2022. Talk su invito, titolo: "Low level measurements for rare nuclear transitions in Hf isotopes".
  • 107° Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica (SIF 2021), tenuto dal 13 al 17 Settembre 2021 in via telematica, in cui ho presentato un talk dal titolo “Studio preliminare di processi doppio beta in 106Cd usando un cristallo scintillatore arricchito di 106CdWO4 in coincidenza/anticoincidenza con due CdWO4”.
  • 10th International Conference on New Frontiers in Physics (ICNFP 2021), tenuta dal 23 Agosto 2021 al 2 Settembre 2021 in via telematica. Talk su invito, titolo: “Preliminary search for double beta decay processes in 106Cd using 106CdWO4 scintillator".
  • P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, A. Incicchitti, M. Laubenstein, A. Leoncini, V. Merlo, S.S. Nagorny, V.V. Nahorna, S. Nisi, P. Wang, Development of low-background Cs2ZrCl6 detectors to study rare decays in Zr isotopes, Eur. Phys. J. A 59, 2023, 176.
  • P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F. A. Danevich, A. Inchicchitti, D. V. Kasperovych, V. R. Klavdiienko, V. V. Kobychev, A. Leoncini, V. Merlo, O. G. Polischuk, V. I. Tretyak, Low-background experiment to search for double beta decay of 106Cd using 106CdWO4 scintillator, accepted for publication on NPAE.
  • R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, .R Cerulli, C. J. Dai, A. d’Angelo, A. Incicchitti, A. Leoncini, X. H. Ma, V. Merlo, F. Montecchia, X. D. Sheng, Z. P. Ye, Dark Matter: DAMA/LIBRA and its perspectives, SciPost Phys. Proc. 12, 2023, 025.
  • V. Caracciolo, V. Ya. Degoda, P. Belli, R. Bernabei, Yu. A. Borovlev, F. Cappella, R. Cerulli, F. A. Danevich, A. Incicchitti, A. Leoncini, V. Merlo, N. Cherubini, D. V. Kasperovych, Ya P. Kogut, G. .P Podust, O. G. Polischuk, A. G. Postupaeva, V. N. Shlegel, V. I. Tretyak, Dark Matter Directionality Approach Using ZnWO4 Crystal Scintillators, SciPost Phys. Proc. 12, 2023, 02.
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, R. Cerulli, N. Ferrari, A. Leoncini, V. Merlo, F. Montecchia, F. Cappella, A. d’Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, C. J. Dai, X. H. Ma, X. D. Sheng, Z. P. Ye, New and recent results, and perspectives from DAMA/LIBRA-phase2, Bled Workshops in Physics, 23, 2022, 1-20.
  • A. Leoncini, L.A. Afanasieva,P. Belli, R. Bernabei, Yu.A. Borovlev, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, N. Cherubini, F.A. Danevich, V.Ya. Degoda, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, Ya.P. Kogut,V. Merlo, G.P. Podust, O.G. Polischuk, A.G. Postupaeva, V.N. Shlegel, and V.I. Tretyak, Study of Dark Matter with directionality approach using ZnWO4 crystal scintillators, LHEP, 348, 2022.
  • R.Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, R. Cerulli, N. Ferrari, A. Leoncini, V. Merlo, F. Montecchia, F. Cappella, A. d'Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, C.J. Dai, X.H. Ma, X.D. Sheng, Z.P.Ye, Recent results from DAMA/LIBRA and comparisons, Moscow Univ. Phys. Bull. 77, 2, 2022, 291-300.
  • P. Belli, R. Bernabei, V. Caracciolo, R. Cerulli, A. Leoncini, V. Merlo, F. Cappella, A. Incicchitti, N. Cherubini,  E. Piccinelli, F.A. Danevich, D.V. Kasperovych, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, Crystal Scintillators for the Dark Matter Directionality Approach, Moscow Univ. Phys. Bull. 77, 2, 2022, 306-309.
  • R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C. J. Dai, A. D’Angelo, A. Incicchitti, A. Leoncini, X. H. Ma, V. Merlo, F. Montecchia, X. D. Sheng, Z. P. Ye, Dark Matter: DAMA/LIBRA and its perspectives, SciPost Phys. Proc., 2022. 
  • V.Ya. Degoda, L.A. Afanasieva, P. Belli, R. Bernabei, Yu.A. Borovlev, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Incicchitti, A. Leoncini, D.V. Kasperovych, Ya.P. Kogut, G.P. Podust, A.G. Postupaeva, V.N. Shlegel, Luminescence of ZnWO4 crystals under X-ray excitation, J. of Luminescence, 249, 2022, 119028.  
  • V. Caracciolo, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, A. Incicchitti, M. Laubestein, A. Leoncini, V. Merlo, S. Nagorny, S. Nisi, P. Wang, Investigation on Rare Nuclear Processes in Hf Nuclides, Radiation 2, 2022, 234-247.
  • A. Leoncini, P. Belli, Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F. A. Danevich, A. Inchicchitti, D.V. Kasperovych, V.R. Klavdiienko, V.V. Kobychev, V. Merlo, O. Polischuk, V.I. Tretyak, New results on search for double beta decay processes in 106Cd using 106CdWO4 scintillator, Physica Scripta, 97, 2022, 064006.
  • P. Belli, R. Bernabei, , Yu.A. Borovlev, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, V.Ya. Degoda, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, Ya.P. Kogut, A. Leoncini, G.P. Podust, A.G. Postupaeva d, V.N. Shlegel, Optical, luminescence, and scintillation properties of advanced ZnWO4 crystal scintillators,  Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A, 1029, 2022, 166400.
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, F. Cappella, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d’Angelo, N. Ferrari, A. Incicchitti, A. Leoncini, X.H. Ma, A. Mattei, V. Merlo, F. Montecchia, X.D. Sheng, Z.P.Ye, Further results from DAMA/LIBRA–phase2 and perspectives, Nucl. Phys. At. Energy 22 4, 2021, 329-342;
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, R. Cerulli, N. Ferrari, A. Leoncini, V. Merlo, F. Montecchia, F. Cappella, A. d’Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, C.J. Dai, X.H. Ma, X.D. Sheng, Z.P. Ye, New and recent results, and perspectives from DAMA/LIBRA–phase, BLED Workshops in Physics, Vol. 22, 2021, 21-39. 
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Insegnamenti presso il Dipartimento di Fisica
ID Nome del Corso Semestre Durata CFU