Descripción del proyecto
Estudio del comportamiento de los fonones de alta frecuencia en nanoestructuras semiconductoras
Los fonones (vibraciones atómicas en los sólidos) tienen una gran importancia en la ciencia de los materiales y la física del estado sólido. Gracias a su compatibilidad con los dispositivos cuánticos y su potencial para superar las velocidades de cálculo modernas, los fonones de alta frecuencia son muy interesantes en los ámbitos de la tecnología cuántica y la nanofonónica. Estas propiedades los hace útiles para cúbits, memorias cuánticas, sistemas híbridos y redes de computación cuántica. En el proyecto REPOC, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie, se empleará una cavidad óptica abierta para excitar y detectar fonones coherentes en semiconductores de metales de transición de los grupos II-VI. Mediante el crecimiento de muestras con una cavidad acústica y el ajuste de la longitud de la cavidad óptica, los investigadores estudiarán cómo afecta la energía de los fotones a la eficacia de la generación de fonones. También se proponen lograr una excitación resonante de los fonones haciendo coincidir el tiempo de ida y vuelta del impulso láser con la frecuencia de los fonones.
Objetivo
Phonons are vibrations of atoms in solids that play a significant role in material science and solid-state physics. High-frequency phonons have gained attention in the fields of quantum technology and nanophononics. Their small wavelengths make them compatible with quantum nano-devices and their frequencies can surpass modern computation speeds. This potential makes phonons useful for qubits, quantum memories, hybrid systems, and elements in quantum computing networks. Exploring phonons and their interactions with other excitations is important for advancements in solid-state physics and quantum technology.
The project focuses on using a novel experimental method based on the optical open cavity to excite and detect coherent phonons in materials from the II-VI group of semiconductors. We plan to grow samples with an acoustic cavity enclosed in Distributed Bragg Reflectors, which support the cavity acoustic mode. By placing the sample inside the open optical cavity and adjusting its length, we can sweep the energy of the excitation photon, allowing comprehensive studies on the influence of photon energy on phonon generation efficiency. Additionally, we can achieve quasi-resonant excitation of phonons in the time domain by adjusting the length of the cavity in a way that the round-trip time of the laser pulse matches the frequency of the generated phonons, resonantly pumping the desired phonon frequency supported by the acoustic cavity. This experimental scheme will allow us to enhance the efficiency of phonon excitation by exploiting four resonances for coherent phonon generation: acoustic cavity resonance, optical cavity resonance, excitonic resonance, and in-phase (temporal) resonance excitation.
As a result of the project we expect to provide a comprehensive study on the efficiency of the high-frequency coherent phonon generation in the II-VI semiconductor nanostructures obtained by innovative experimental technique exploiting optical open cavity.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
00-927 Warszawa
Polonia