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Towards On-Chip Plasmonic Amplifiers of THz Radiation

Projektbeschreibung

Festkörpersysteme zur Erzeugung und Verstärkung von THz-Frequenzen ergründen

Die Plasmonik ist ein vielversprechender Wissenschafts- und Technologiebereich, der sich die Licht-Materie-Wechselwirkung zunutze macht. Dieser neue Bereich birgt potenzielle Anwendungen in Bereichen wie drahtlose Telekommunikation, Biosensorik und Sicherheit. Plasmawellen können zur Realisierung einer neuen Gerätegeneration eingesetzt werden, die bei THz-Frequenzen arbeitet. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt TERAPLASM zielt darauf ab, die Durchführbarkeit von plasmonischen On-Chip-Verstärkern für THz-Strahlung zu erforschen. Dazu sollen die physikalischen Prinzipien hinter der plasmonischen THz-Verstärkung in Graphenbauteilen verstanden und die Eigenschaften neuer plasmonischer 2D-Systeme untersucht werden. Im Rahmen des Projekts werden zudem die derzeitigen Theorien zur plasmonischen THz-Verstärkung überprüft.

Ziel

Thirty years ago Dyakonov and Shur opened a new field in solid-state physics and electronics - plasma-wave electronics. They theoretically predicted that: i) in nano-transistors, plasma waves may oscillate at THz frequencies far beyond the devices’ cut-off GHz frequencies, ii) THz radiation can be detected by plasma nonlinearities, and iii) the current flow can lead to the generation of THz radiation. The detection part of the “plasmonics promise” was proven and nowadays THz plasmonic detector arrays are widely used. In the case of emitters, the task turned out to be considerably more complicated. Only recently (PRX 10, 031004, 2020; with my team’s participation) room temperature, current-driven amplification of incoming THz radiation has been demonstrated in an innovative double grating gate structures based on graphene, one of the most promising materials for plasmonics. These break-through results indicate that existing models of plasmonic systems should be reconsidered and that using new 2D materials or their heterojunctions with innovative geometries, may lead “Towards on-chip plasmonics amplifiers of THz radiation”, which is TERAPLASM’s main objective. The experimental methodology will involve fabrication and THz spectroscopy studies of graphene and alternative-to-graphene unique HgTe and GaN-based systems with a high mobility 2D electron gas. This will allow finding the physical mechanisms responsible for the observed THz plasmonic amplification and select the optimum systems for THz devices. In parallel, theoretical research will develop physical models of THz plasmonic amplification studied in the experimental part of the project. By conducting extensive technological, spectroscopic, and theoretical research TERAPLASM will aim to answer the old basic physics and electronics questions on the feasibility of on-chip plasmonics amplifiers of THz radiation, with important potential applications in wireless telecommunication, biosensing, security, and others.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

INSTYTUT WYSOKICH CISNIEN POLSKIEJ AKADEMII NAUK
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 2 499 999,00
Adresse
SOKOLOWSKA 29/37
01142 Warszawa
Polen

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Region
Makroregion województwo mazowieckie Warszawski stołeczny Miasto Warszawa
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 499 999,00

Begünstigte (1)

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