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All-Dielectric Reconfigurable Metasurface with Electrical in-situ Switching Using Phase Change Materials

Descrizione del progetto

Verso un controllo riconfigurabile delle metasuperfici ottiche totalmente dielettriche

Le metasuperfici ottiche totalmente dielettriche sono più efficienti rispetto alle metasuperfici plasmoniche classiche. Tuttavia la risposta ottica delle metasuperfici dielettriche tradizionali è stabilita dalla struttura. Se fosse attuabile un controllo attivo e riconfigurabile, si potrebbe considerare una più ampia gamma di applicazioni. Combinare serie di nanostrutture dielettriche ad alto indice con materiali a cambiamento di fase calcogenurici, è un approccio promettente per realizzare metasuperfici riconfigurabili totalmente dielettriche. Tuttavia esistono pochissime strutture di metasuperficie dielettrica che integrano materiali a cambiamento di fase e quelle segnalate sono commutate ex-situ. Il progetto DReM-PCM, finanziato dall’UE, mira a progettare e a fabbricare in via sperimentale due metasuperfici a cambiamento di fase totalmente dielettriche riconfigurabili con commutazione in situ elettricamente realizzate da un microriscaldatore integrato e da una struttura a traversa, rispettivamente. Modulerà inoltre la risposta ottica delle metasuperfici per potenziali applicazioni ottiche, quali il controllo della direzione del raggio di tipo Lidar.

Obiettivo

All-dielectric optical metasurfaces have recently attained much attention due to their ability to provide higher efficiencies than the more conventional plasmonic metasurfaces, and for their ability to readily work in both reflection and transmission. However, the functionality of traditional dielectric-based metasurfaces is fixed-by-design, i.e. the optical response is fixed by the size, arrangement and index of the nanoresonators. A far wider range of applications in many important technological/industrial fields, ranging from communications, to sensing, robotics, displays and much more, could be addressed if active/reconfigurable control were possible. One promising all-dielectric reconfigurable metasurface approach arises from the combination of high-index dielectric nanostructure arrays with chalcogenide phase-change materials (e.g. GeSbTe alloys). The latter can be electrically, optically or thermally switched between their crystalline and amorphous states, or to intermediate states between the two, with ultra-low energy consumption in a non-volatile manner and exhibit remarkably different optical properties between phases. It is therefore possible to achieve an all-dielectric reconfigurable metasurface by continuously tuning the phase states of the chalcogenide alloy. However, very few dielectric metasurface designs incorporating phase-change materials have been explored to date, and those that have been reported are switched through ex-situ means, while some form of in-situ switching is definitely required to meet real device applications.

To achieve this objective, we will (1) theoretically design and experimentally fabricate two reconfigurable all-dielectric phase-change metasurfaces whose in-situ switching is electrically realised by an integrated microheater and by a crossbar structure respectively, and (2) continuously tune the optical response of the designed metasurfaces for potential optical applications such as Lidar type beam steering).

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2019

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

THE UNIVERSITY OF EXETER
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 224 933,76
Indirizzo
THE QUEEN'S DRIVE NORTHCOTE HOUSE
EX4 4QJ Exeter
Regno Unito

Mostra sulla mappa

Regione
South West (England) Devon Devon CC
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 224 933,76
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