Description du projet
Une technologie avancée de rayonnement térahertz qui repose sur les blocs de construction de spin
Situées à l’extrémité de la bande infrarouge, les ondes térahertz couvrent un éventail d’applications en constante augmentation, notamment l’inspection et le contrôle de la qualité des aliments, les diagnostics médicaux, le développement de médicaments, les contrôles de sécurité et la surveillance de l’environnement. Le projet s-NEBULA, financé par l’UE, sera le premier à adopter une nouvelle approche de la production et de la détection des rayonnements térahertz. Au cœur de la vision de s-NEBULA se trouve la création d’une plateforme de blocs de construction térahertz à température ambiante reposant sur des concepts nouveaux de magnétisme et d’optique. Rassemblant des experts européens de différents domaines, le projet fera la démonstration de différentes solutions de pointe: des émetteurs d’impulsions à large bande à base variable et des détecteurs compacts contrôlés par tension pour les essais non destructifs; des émetteurs à ondes continues accordables pour les communications; et des émetteurs à polarisation programmable pour l’ellipsométrie. À l’heure actuelle, aucune de ces applications n’est encore réalisable avec les seules technologies térahertz existantes.
Objectif
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.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
92190 MEUDON
France