Descrizione del progetto
Un rilevatore non raffreddato rivoluzionario annuncia una nuova era per le tecnologie terahertz
La regione dei terahertz nello spettro elettromagnetico ospita una vasta gamma di interazioni intriganti tra radiazione e materia. Le applicazioni potenziali includono il controllo qualità di alimenti e agricoltura, lo sviluppo di farmaci, lo screening di sicurezza, l’imaging medico e il monitoraggio ambientale. Il progetto NIRD, finanziato dall’UE, lavora su un rilevatore non raffreddato ad alta sensibilità che può percepire la radiazione terahertz a temperatura ambiente. Attraverso l’accoppiamento di antenne nanoplasmoniche con risonatori nanomeccanici altamente sensibili, il rilevatore non raffreddato può superare la sensibilità dei bolometri raffreddati all’elio liquido d’avanguardia di due ordini di grandezza. Questo rilevatore rivoluzionario farà compiere progressi ai rilevatori non raffreddati in nuovi ambiti della sensibilità, consentendo alla tecnologia terahertz di lasciare il laboratorio a favore di un uso diffuso in molte applicazioni.
Obiettivo
The aim of this proposal is to develop an uncooled nanoelectromechanical detector for infrared (IR) and terahertz (THz) radiation, which surpasses the sensitivity of state-of-the-art uncooled detectors by up to two orders of magnitude. The reliable and quantitative sensing of light is a fundamental task ubiquitous to modern technology. The IR to THz region of the electromagnetic spectrum hosts a wealth of intriguing interactions between radiation and matter, which are of particular interest for a wide range of applications including quality control in food and agriculture, drug development in pharma, medical imaging, security scanning, environmental monitoring, astronomy, and fundamental research. Because of the low energy of IR/THz photons, highly effective photodiodes don’t exist in this region and detectors typically rely on less sensitive thermal detectors. In order to reach sensitivities comparable to what is obtainable with photodiodes in the visible and near IR region, thermal IR detectors require cryogenic cooling. In our ongoing work on photothermal coupling of nanoplasmonic antennas and single molecules to nanomechanical resonators (ERC-StG PLASMECS), we have recently obtained an extraordinary sensitivity of 16 fW/rtHz at room temperature in the visible regime, which even exceeds the sensitivity of state-of-the-art LHe cooled bolometers. The ERC PoC grant would allow us to develop our current nanomechanical sensor further to an innovative uncooled IR/THz detector with unprecedented sensitivity. The resulting detector would constitute a breakthrough by improving the current sensitivity of state-of-the-art uncooled detectors to the fundamental photon noise limit. Such a detector would not only spur IR-THz-research, but more importantly, without the need of cryogenic cooling it would enable IR/THz technology to actually leave the laboratory and make a big impact in many fields of application.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-POC-LS - ERC Proof of Concept Lump Sum PilotIstituzione ospitante
1040 Wien
Austria