Projektbeschreibung
Fortschrittliche Terahertz-Strahlungstechnologie auf Basis von Spin-Bausteinen
Terahertzwellen liegen am äußeren Ende des Infrarotbands. Sie umfassen ein ständig wachsendes Spektrum an Anwendungen, einschließlich Lebensmittelüberwachung und Qualitätskontrolle, medizinische Diagnostik, Arzneimittelentwicklung, Sicherheitsüberprüfung und Umweltüberwachung. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts s-NEBULA wird ein neuer Ansatz für die Erzeugung und Erkennung von Terahertz-Strahlung eingeführt. Im Zentrum der Vision von s-NEBULA steht die Entwicklung einer Plattform mit spinbasierten Terahertz-Bausteinen bei Raumtemperatur auf der Grundlage neuartiger Magnetismus- und Optikkonzepte. Das Projekt, mit dem europäisches Fachwissen aus unterschiedlichen Bereichen zusammengeführt wird, zeigt innovative Lösungen: gepulste Breitband-Emitter mit variabler Grundlinie und spannungsgesteuerte kompakte Detektoren für zerstörungsfreie Tests; Dauerstrich-Emitter für Kommunikation und polarisationsprogrammierbare Emitter für Ellipsometrie. Alle diese Anwendungen sind mit den bereits vorhandenen Terahertztechnologien noch nicht realisierbar.
Ziel
s-NEBULA explores and develops a revolutionary approach to TeraHertz (THz) technology, both for generation and detection of THz radiation, initiating the new field of spin-based TeraHertz (s-THz) technology, a game changer for the future of THz field. The ambition of s-NEBULA is to provide a platform of room-temperature innovative spin-based THz building blocks, arising from novel combinations of magnetism and optics. s-NEBULA will provide cutting-edge solutions to solve bottleneck scientific issues in the THz field motivated by clear needs in judiciously chosen target applications. These include variable-baseline broadband pulsed emitters and voltage-controlled compact detectors for non-destructive testing (NDT), intrinsically-modulated CW emitters for THz communication and polarization-programmable emitters for ellipsometry. We will demonstrate innovative schemes for THz emission using spin-orbit interfaces targeting optically driven s-THz pulsed emitters with bandwidth > 20 THz, with enormous potential for NDT applications. For THz communication, data traffic densities of several Tbps/km2 are predicted for 5G networks, but not a single THz data link beyond2 THz s-NEBULA will develop high-power tunable CW emitters working beyond 5 THz. Besides, we will investigate a disruptive approach combining antiferromagnetic materials with direct voltage rectification effects, targeting a tunable & compact detector, key element for on-chip THz systems of tomorrow. Furthermore, combining THz radiation with magnetism enables an extra lever to control the emitted wave; intrinsic modulation/demodulation becomes possible, as well as polarization control for innovative schemes in ellipsometry. All these approaches are not possible with existing THz technologies. The consortium gathers leading European expertise in significantly diverse areas (optics, magnetism, materials preparation, advanced theory, industrial integration, THz metrology) that will enable multi-disciplinary work.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
92190 MEUDON
Frankreich