Projektbeschreibung
Neue 2D-Materialien besitzen vielversprechendes Potenzial für die nichtlineare Optik
Nichtlineare Optik, die Untersuchung der Wechselwirkung von Licht und Materie, ist für viele photonische Anwendungen von entscheidender Bedeutung. 2D-van-der-Waals-Übergitter, die aus zwei gestapelten Monoschichten bestehen, bieten eine Alternative zu Einschichtmaterialien für die Entwicklung optischer Nichtlinearitäten. Diese Übergitter können die nichtlinearen optischen Reaktionen von 2D-Materialien erheblich verbessern, indem sie die Länge der Licht-Materie-Wechselwirkung kohärent erhöhen und grundlegend neue physikalische Eigenschaften schaffen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ATOP wird das Potenzial dieser Materialien für die Entwicklung bahnbrechender nichtlinearer photonischer Bauelemente zum Einsatz gebracht, wie z. B. Quellen für die optisch parametrische Erzeugung auf dem Chip, breitbandige Terahertz-Quellen und hochreine Photonenpaar-Emitter. Die daraus gewonnenen photonischen Systeme könnten in der Metrologie, der tragbaren Sensorik und der Quantenkommunikation von großem Wert sein.
Ziel
The project aims at introducing a paradigm shift in the development of nonlinear photonics with atomically-engineered two-dimensional (2D) van der Waals superlattices (2DSs). Monolayer 2D materials have large optical nonlinear susceptibilities, a few orders of magnitude larger than typical traditional bulk materials. However, nonlinear frequency conversion efficiency of monolayer 2D materials is typically weak mainly due to their extremely short interaction length (~atomic scale) and relatively large absorption coefficient (e.g.>5×10^7 m^-1 in the visible range for graphene and MoS2 after thickness normalization). In this context, I will construct atomically-engineered heterojunctions based 2DSs to significantly enhance the nonlinear optical responses of 2D materials by coherently increasing light-matter interaction length and efficiently creating fundamentally new physical properties (e.g. reducing optical loss and increasing nonlinear susceptibilities).
The concrete project objectives are to theoretically calculate, experimentally fabricate and study optical nonlinearities of 2DSs for next-generation nonlinear photonics at the nanoscale. More specifically, I will use 2DSs as new building blocks to develop three of the most disruptive nonlinear photonic devices: (1) on-chip optical parametric generation sources; (2) broadband Terahertz sources; (3) high-purity photon-pair emitters. These devices will lead to a breakthrough technology to enable highly-integrated, high-efficient and wideband lab-on-chip photonic systems with unprecedented performance in system size, power consumption, flexibility and reliability, ideally fitting numerous growing and emerging applications, e.g. metrology, portable sensing/imaging, and quantum-communications. Based on my proven track record and my pioneering work on 2D materials based photonics and optoelectronics, I believe I will accomplish this ambitious frontier research program with a strong interdisciplinary nature.
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.
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.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Optoelektronik
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien zweidimensionale Nanostrukturen Graphen
- Technik und Technologie Sonstige Technik und Technologie Mikrotechnologie Labor auf einem Chip
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-ADG
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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.
02150 Espoo
Finnland
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.