Sub-THz Surface Acoustic Waves

Description du projet

Des séismes artificiels à l’échelle nanométrique entrent dans le régime sub-terahertz

Les ondes acoustiques de surface (SAW) sont des ondes sonores qui se déplacent parallèlement à la surface d’un matériau élastique, par exemple un matériau piézoélectrique. Ces séismes à l’échelle nanométrique jouent un rôle important dans des domaines allant de l’optoélectronique à la nanométrologie et sont présents dans de nombreux dispositifs. Toutefois, il est actuellement impossible de les surveiller dans la gamme de fréquences comprise entre 100 gigahertz et 1 terahertz. Le projet STSAW, financé par l’UE, développe des super-réseaux pour une surveillance entièrement optique de la génération, de la propagation et de la détection de SAW sub-terahertz (STSAW). L’équipe se servira de cette plateforme pour étudier le comportement des STSAW et leurs interactions avec d’autres excitations matérielles. Le banc d’essai et les connaissances acquises renforceront la position concurrentielle de l’Europe dans des domaines tels que la photonique, la phononique, l’optoélectronique, les communications et la nanométrologie.

Objectif

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.

Champ scientifique

Programme(s)

Thème(s)

MSCA-IF-2020 - Individual Fellowships

Appel à propositions

H2020-MSCA-IF-2020

Voir d’autres projets de cet appel

Régime de financement

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

Coordinateur

UNIVERSITE DU MANS

Contribution nette de l'UE

€ 196 707,84

Adresse

Avenue olivier messiaen
72085 Le mans
France

Région

Pays de la Loire Pays de la Loire Sarthe

Type d’activité

Higher or Secondary Education Establishments

Liens

Contacter l’organisation Site web

Participation aux programmes de R&I de l'UE

Réseau de collaboration HORIZON

Autres sources de financement

€ 0,00