Projektbeschreibung
Ultraschnelle und energiesparende Signalverarbeitung mit innovativer Licht-Materie-Kopplung
Die integrierte Photonik hat ein enormes Potenzial, viele Beschränkungen elektronischer Schaltkreise zu überwinden, darunter der hohe Energieverbrauch, der notwendig ist, um eine (relativ) geringe Datenmenge zu verarbeiten und zu speichern. Allerdings erfordern solche Geräte, wenn man von einer volloptischen Schaltungstechnik absieht, die wiederholte Umwandlung elektrischer und optischer Signale. Phasenübergangsmaterialien sind hervorragende Kandidaten für eine duale optoelektrische Modulation. Darüber hinaus könnten plasmonische Phasenübergangsmaterialien zu wesentlich Einsparungen bei der Größe und beim Energieverbrauch führen. Das EU-finanzierte Projekt PHEMTRONICS nutzt plasmonische Phasenübergangsmaterialien in neuartigen rekonfigurierbaren und einstellbaren adaptiven Geräten für zahlreiche optoelektronische Anwendungen, von Smartphones und Bildschirmen bis hin zu optischen Computern.
Ziel
PHEMTRONICS has the ambitious vision of translating forefront knowledge in phase-transformation dynamics of “light controllable active matter with reconfigurable and interactively tunable dynamical properties” into broadband reconfigurable and adaptive devices by developing a radically novel transdimensional materials platform that is intrinsically phase change, low-loss plasmonic and electronically topological. The photon-electron-phonon coupling will enable a new technology paradigm of adaptive optical signal processing with key metrics of the “femtosecond-scale switching time”, “ultralow power of femtojoule/bit” and “microwave-to-optical frequencies” broadband capability required for reliable multibit operations
To do so PHEMTRONICS will (i) develop a novel platform of eco-sustainable non-toxic phase-change transdimensional materials with a large pool of structural motifs, accessible close to room temperature; (ii) pioneer a programmable mixed-mode plasmon-opto-electrical machine, actuated with novel active phase-change low-loss plasmonic nanoantennas, exploiting mechanisms of dynamical amplification of phonons by plasmons to achieve mode-selective enhancement (iii) master beyond-equilibrium phase-transformations through predictive models to guide reconfigurability of devices
We will deliver innovative ultrafast light induced phase-change switches, dynamically reconfigurable nanoantennas and adaptive switchable multiple-band detectors surpassing the current paradigms of speed, energy and frequencies
PHEMTRONICS interdisciplinary team covering the whole value chain, from a novel class of plasmonic phase-change materials, to fabrication, design, modelling tools and integration to new device architectures, will herald a new era in the fields of mobile communications, optical computing, ultrafast athermal switching for neuromorphic computation, tuneable nanopixel displays, creating new markets and reinforcing the leadership of European research and industrial players
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
00185 Roma
Italien