Projektbeschreibung
Fortschrittliche Spektroskopietechniken bieten einen neuen Blick auf ein brandaktuelles Thema
Elektronische Geräte erzeugen Wärme, welche wiederum die Funktion elektrischer Schaltkreise beeinträchtigt – deshalb haben Computer einen Lüfter. Die Wärmeableitung ist eine der wichtigsten Designanforderungen. Zum Beispiel ist sie entscheidend für die Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit und Speicherkapazität bei einem Mobiltelefon oder Laptop. Ein Phonon ist eine Art Wärmepaket, so wie ein Photon ein Lichtpaket ist. Das EU-finanzierte Projekt Phonon-ART charakterisiert die Phononendynamik mit modernsten Methoden. Kenntnisse darüber, wie und warum sich das Verhalten dieser wärmeerzeugenden mechanischen Vibrationen in Atomgittern im Nanobereich von dem unterscheidet, was unter Bezug auf die makroskopische Ebene vorhergesagt wird, wird Ingenieurinnen und Ingenieuren bei der Entwicklung zukünftiger Technologien helfen. Darüber hinaus könnte es auch zu extrem empfindlichen Temperatursensoren für zukünftige Anwendungen führen.
Ziel
In many technologies, heat management becomes the bottleneck for the next generation development. Phonons are mechanical vibrations of the atomic lattice that are responsible for the transmission of heat in many relevant materials, like semiconductors, thus controlling them analogously to photons and electrons is indispensable. Advanced time-resolved Raman spectroscopies enable the extraction of relevant information such as phonon spectra, lifetimes, and relaxation times, all critical to understanding thermal transport through advanced materials. In this project we aim to apply these techniques to solve two important open questions: (i) how to engineer the temperature sensors of the future based on diamond-based materials; and (ii) understanding the underlying physical mechanism responsible for deviations from the macroscopic predictions for nanoscale system, such as hypersonic surface phononic crystals, critical to technological applications. For this purpose, I propose four main objectives to the project. First, implementing an ultrafast time-resolved spontaneous Raman method to access the timescale of the absolute phonon mode population. Second, implementing a time-resolved stimulated Raman spectroscopy technique to explore the coherence of selectively excited phonons. Third, extending this technique to a time-resolved coherent anti-Stokes Raman (CARS) spectroscopy to probe the population dephasing lifetime of the system and energy relaxation time. This project will significantly advance the field of ultrafast, nano, materials and thermal science and will extend European knowledge in two different directions: advancing the current metrology tools by means of a fully developed time-resolved CARS setup at University of Basel, and studying energy flow dynamics in novel materials that will impact both fundamental understanding and technological applications.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2019
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MSCA-IF -Koordinator
4051 Basel
Schweiz