Descrizione del progetto
Tecnologia avanzata di radiazione terahertz basata su blocchi di spin
Trovandosi all’estremità della banda infrarossa, le onde terahertz coprono una gamma di applicazioni in costante crescita che comprende l’ispezione degli alimenti e il controllo della relativa qualità, la diagnostica medica, lo sviluppo di farmaci, lo screening di sicurezza e il monitoraggio ambientale. Il progetto s-NEBULA, finanziato dall’UE, introdurrà un nuovo approccio alla generazione e al rilevamento delle radiazioni terahertz. Alla base della visione di s-NEBULA vi è la creazione di una piattaforma di blocchi terahertz basati su spin a temperatura ambiente derivanti da nuovi concetti di magnetismo e ottica. Raccogliendo competenze europee in diversi settori, il progetto dimostrerà soluzioni all’avanguardia: emettitori di impulsi a banda larga con linea di base variabile e rilevatori compatti a tensione controllata per controlli non distruttivi; emettitori sintonizzabili di onde continue per comunicazioni; ed emettitori di polarizzazione programmabili per ellissometria. Tutte queste applicazioni non possono ancora essere realizzate con le tecnologie terahertz esistenti.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
92190 MEUDON
Francia