Descripción del proyecto
Tecnología avanzada de radiación en terahercios basada en elementos esenciales de espines
Las ondas de terahercios se encuentran en un extremo de la banda de los infrarrojos, y sirven como fundamento para un número cada vez mayor de aplicaciones, lo que incluye la inspección y el control de calidad alimentaria, los diagnósticos médicos, el desarrollo de fármacos, el cribaje de seguridad y la supervisión medioambiental. El proyecto s-NEBULA, financiado con fondos europeos, fomentará un nuevo método para generar y detectar la radiación en terahercios. La base del concepto de s-NEBULA consiste en crear una plataforma de elementos esenciales de terahercios basada en espines y a temperatura ambiente con nuevos conceptos ópticos y magnéticos como fundamento. Con la ayuda de la especialización europea en diferentes campos, el proyecto demostrará soluciones revolucionarias: emisores de pulso de banda ancha de línea de base variable y detectores compactos controlados por tensión para ensayos no destructivos; emisores de onda continua sintonizables para comunicaciones, y emisores de polarización programable para elipsometría. Ninguna de estas aplicaciones se puede llevar a cabo con las tecnologías de terahercios existentes.
Objetivo
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.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
92190 MEUDON
Francia