Description du projet
Créer un nouveau nanoscope avec un laser à hétérostructure semiconductrice intégré au graphène
Des lasers toujours plus fins pourraient nous aider à observer les plus petits objets, comme les structures des protéines. Le projet STAR, financé par l’UE, développera une telle imagerie à l’échelle nanoscopique en créant un nouveau laser à cascade quantique intégré au graphène qui fonctionne à des fréquences de l’ordre du térahertz. Le projet entend fournir une solution compacte et à faible coût pour créer des images à résolution de phase et d’amplitude sans recourir à un détecteur externe. Le nanoscope qui en résultera permettra de capturer des objets mesurant entre 40 et 100 nm. Le projet développera un prototype qui sera présenté à des utilisateurs finaux lors de salons. Cette technologie pourrait être utilisée dans les domaines de la biologie, de la médecine et de la science des matériaux.
Objectif
‘STAR’ aims to increase the technology readiness level of the state-of-the-art graphene-integrated, miniaturized frequency comb (FC) quantum cascade laser (QCL), operating at terahertz (THz) frequencies, devised under the ERC consolidator grant ‘SPRINT’, and develop a detector-less sensing/imaging demonstrator apt to the translation of this technology to industrial end-users.
The focus is on providing a compact, low-cost, hyperspectral, nanoscale imaging system, which creates amplitude- and phase-resolved images, employing the not-invasive broadband THz-frequency light of a metrological frequency-comb source, without making use of an external detector.
This nanoscope ensures 40-100 nm spatial resolution, >100 times smaller than the THz free-space wavelength, coherent detection and mapping of the THz optical response of materials over the continuous 2-5 THz bandwidth provided by a fully stabilized THz QCL FC, with noise-equivalent-power <10pW/√Hz and fast (
Specific objectives are to manufacture a compact, portable and user-friendly THz hyperspectral nanoscope, validate its core technology with commercial end-users and at trade-shows and evaluate opportunities for THz FC self-detection nanoscopy, identifying novel end-user applications, with a detailed market, IPR and regulatory compliance study. By the end of this programme, I plan to identify a solid exploitation route by directly interacting with THz instrument producers and with targeted commercial end-users.
Pushing forward a solid commercial exploitation route, STAR prospects new directions and long-term impacts on many interdisciplinary fields crossing engineering, biology, medicine, cultural heritage, material science and quantum technology, and in a frontier frequency domain where electronics and photonics find a fascinating convergence.
Champ scientifique
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-AG-LS - HORIZON Lump Sum GrantInstitution d’accueil
00185 Roma
Italie