Descripción del proyecto
Un nuevo método de las investigaciones ópticas a nanoescala
Explorar las respuestas ópticas de los materiales a escala nanométrica es vital para ámbitos como la medición sensible a los cuánticos y los dispositivos optoelectrónicos. Los actuales métodos proporcionan una alta resolución espacial, pero tienen dificultades para controlar las excitaciones ópticas y observar su comportamiento a lo largo del tiempo. El seguimiento de esta dinámica requiere una resolución espacial precisa y una resolución temporal extremadamente rápida, que las técnicas actuales a menudo no logran alcanzar. Dicha laguna limita nuestra comprensión de procesos cruciales como la decoherencia en diversos materiales. El proyecto UltraCoherentCL, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, pretende colmar esta laguna desarrollando una novedosa técnica de sondeo electrónico. Gracias a la integración de fuentes de fotones impulsadas por electrones con la espectroscopia de catodoluminiscencia, el proyecto pretende visualizar la dinámica de la decoherencia en emisores cuánticos, materiales bidimensionales y dispositivos fotovoltaicos.
Objetivo
"Exploring the optical responses of materials at the nanoscale is central to various fields of study, including quantum-sensitive measurement metrologies, photovoltaics, and optoelectronic devices. Electron probes have established themselves as important tools for visualizing nano-optical excitations with unprecedented spatial resolution. However, controlling optical excitations and exploring their decoherence dynamics require visualizing the dynamics of the nano-world at sub-femtosecond temporal resolutions.
Within the context of our ERC Starting Grant ""NanoBeam,"" we have established and proposed an electron-probe technique that not only allows us to explore dynamics at nanometer spatial and femtosecond temporal resolutions but also does so at a low cost. Unlike state-of-the-art ultrafast electron microscopy, our method does not rely on external laser excitations but rather on internal electron-driven photon sources.
To visualize the decoherence dynamics in a variety of systems, including quantum emitters and networks, optical excitations of two-dimensional materials, and semiconducting optoelectronic devices, we plan to merge the electron-driven photon sources with a cathodoluminescence spectroscopy setup based on optical fiber technology. We will design piezo stages and sample holders that enable precise alignment and tuning of the sample, electron-driven photon sources, and fibers inside the microscope while efficiently collecting cathodoluminescence photons.
Our electron-driven photon sources are designed to facilitate a high photon yield, allowing for optimal investigation of nonlinear processes. The instrument will be tested and verified for applications in mapping the decoherence dynamics of quantum emitters coupled to photonic structures, optical excitations in two-dimensional materials, and charge transfer dynamics in photovoltaic devices."
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.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsInstitución de acogida
24118 Kiel
Alemania