Opis projektu
Materiały inteligentne stanowią osłonę dla urządzeń nanoelektronicznych
Fonony akustyczne, spójne ruchy atomów sieci poza ich punkty równowagi, zwykle pogarszają wydajność urządzeń elektronicznych i optoelektronicznych. Drgania te powodują oscylację atomów w ciele stałym, co powoduje, że inne przepływające elektrony odbijają się od tych oscylacji i zmieniają kierunek. W ramach finansowanego ze środków UE projektu T-Recs zastosowane zostanie zupełnie inne, nieintuicyjne podejście do projektowania urządzeń nanofotonicznych poprzez wykorzystanie materiałów inteligentnych, które zmieniają swoją sprężystość pod wpływem bodźców zewnętrznych i kontrolują drgania sieci, obracając je w korzyść. Niektóre związki, takie jak dwutlenek wanadu, zostaną wkomponowane w półprzewodniki nanofotoniczne dzięki możliwości wywołania przemiany fazowej na drodze termicznej, optycznej lub elektrycznej.
Cel
In solid-state physics, all the properties determined by the atoms' position are susceptible to be modified by acoustic phonons. Acoustic phonons are usually seen as a primary source of unwanted effects in electronics, optoelectronics, and quantum technologies based on solid-state platforms. This project proposes a series of tunable nanodevices where acoustic-phonons constitute, instead, a central resource to unveil wavelength conversion phenomena, transfer information, and simulate systems difficult or impossible to study in optics and electronics.
The current trend in nanophononics is to engineer acoustic nanodevices to shape the local acoustic density of states, tailor the light-matter interaction, or enhance the interactions with other systems based on static and predetermined fixed-function nanostructures. This project takes a radically different direction by incorporating responsive materials that change their elastic properties under external stimuli. GeSbTe compounds and vanadium dioxide present phase transitions that can be triggered thermally, optically, or electrically and have associated ultrafast changes in their elastic properties. These materials, widely used in active photonics and electronics, will be integrated into nanophononic semiconductor and oxide-based resonators working in the GHz-THz range.
The project is organized around three major challenges: i) To develop hybrid tunable acoustic-phonon resonators and transducers based on materials presenting structural phase transitions. ii) To develop reconfigurable nanophononic lattices (i.e. artificial graphene) formed by coupled resonators. And iii) To demonstrate novel acoustic-phonon wavelength conversion phenomena, simulate time-dependent Hamiltonians, and develop dynamical acoustic phonon devices. Using dynamical structures to control acoustic phonons in the GHz-THz range will enable a new dimension in the solid-state physics toolbox.
Dziedzina nauki
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicsoptoelectronics
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrytransition metals
- natural sciencesphysical sciencesatomic physics
- natural sciencesphysical sciencesacoustics
- natural sciencesphysical sciencescondensed matter physicssolid-state physics
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja