Descripción del proyecto
Los terremotos artificiales a nanoescala entran en el régimen de subterahercios
Las ondas acústicas superficiales (SAW, por sus siglas en inglés) son ondas sonoras que viajan paralelas a la superficie de un material elástico, por ejemplo, un material piezoeléctrico. Estos terremotos a nanoescala son importantes en diferentes ámbitos, que van desde la optoelectrónica a la nanometrología, y se pueden encontrar en muchos dispositivos. Con todo, hoy día no es posible controlarlos en el rango de frecuencia de 100 gigahercios a 1 terahercio. En el proyecto STSAW, financiado con fondos europeos, se están desarrollando superredes para el control totalmente óptico de la generación, propagación y detección de SAW de subterahercios (STSAW, por sus siglas en inglés). Su equipo utilizará esta plataforma para estudiar el comportamiento de las STSAW y su interacción con otras excitaciones de materiales. El banco de pruebas y los conocimientos adquiridos fomentarán la posición competitiva de Europa en ámbitos como la fotónica, la fonónica, la optoelectrónica, las comunicaciones y la nanometrología.
Objetivo
The rapid development of not only optoelectronics and electrical signal processing for information and communication technologies, but also fundamental/applied science for nanometrology and nanoimaging, requires monitoring coherent surface acoustic waves (SAWs) with deeply sub-optical localization depths in the currently unexplored frequency range of 100 GHz - 1 THz. While bulk acoustic waves can be monitored up to THz frequencies by ultrafast lasers in superlattices (SLs) with nanometer periodicity, the highest SAW frequencies recorded in metallic gratings deposited on surfaces lie below 100 GHz. The use of SLs cleaved along their growth direction for optical SAW excitation has been proposed though not achieved experimentally. The goal of this project is to demonstrate, for the first time, optical monitoring of sub-THz SAWs (STSAWs) by developing original optoacoustic (OA) and acousto-optic (AO) transducers based on such cleaved SLs and an efficient non-thermoelastic OA conversion. Dedicated numerical modeling will optimize the SL design (dispersion characteristics, OA/AO conversion efficiencies) for STSAW propagation, generation and detection. The atomic-precision fabrication of SLs and use of advanced ultrafast pump-probe laser techniques will fulfill this objective. STSAW interactions with charge carriers and 2D materials will be showcased. The project relies on complementarity and knowledge transfer between applicant (numerical modeling, coherent acoustics control) and host institution (SAW theory, laser monitoring of SAWs); it will expand the applicant's experience and skills, shaping the applicant’s career as an independent researcher. Results will be disseminated via networking, conferences and peer-reviewed publications. This project will greatly enhance Europe's technological competitiveness by pioneering controllable STSAWs and providing a platform to explore the fundamentals of OA/AO conversions at picosecond temporal scale and nanometer spatial scale.
Ámbito científico
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsoptoelectronics
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsignal processing
- engineering and technologynanotechnologynano-materialstwo-dimensional nanostructures
- natural sciencesphysical sciencesacoustics
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physicsultrafast lasers
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
72085 Le Mans
Francia