Descrizione del progetto
La ricerca pone basi preziose per la futura optoelettronica a petahertz
Nei semiconduttori, gli elettroni possono essere eccitati interagendo con la luce laser. I recenti progressi hanno consentito di misurare questo meccanismo fondamentale su scale temporali inferiori a un femtosecondo. Forti campi laser al terawatt provocano una mobilità elettronica molto elevata nei semiconduttori 2D e 3D. Inoltre, fanno sì che il semiconduttore emetta le armoniche alte del fascio di generazione. Il controllo del movimento degli elettroni nello spazio e nel tempo è un prerequisito per lo sviluppo di dispositivi optoelettronici ultraveloci con una velocità molto maggiore rispetto ai dispositivi terahertz all’avanguardia. Rimane ancora sconosciuto come controllare la dinamica degli elettroni a frequenze superiori a terahertz. Il progetto PETACom, finanziato dall’UE, prevede di sviluppare dispositivi optoelettronici ultraveloci che funzionano nel regime di petahertz. L’attenzione si concentrerà sull’esame del modo in cui gli elettroni reagiscono ai campi di petahertz utilizzando la luce laser a infrarossi a femtosecondi.
Obiettivo
Today, switching speeds in the multi gigahertz range are technologically mastered and terahertz electronics is at its birth. Soon electronic components will push forward towards the petahertz range. It is however unknown how the movement of electrons can be controlled at such frequencies. 2D and 3D semiconductors exhibit properties of high electron mobility that allows to drive intense electron currents coherently in the conduction band when submitted to terawatt laser fields. A strong electron current oscillates at petahertz frequencies in the conduction band with a momentum that depends on the laser field frequency, intensity, polarization and career envelope phase. In addition, high order harmonic radiation is emitted when those electrons recombine to the valence band. The strong electron current from which HHG originate can be manipulated in space and time and be the very first elementary blocks of novel petahertz frequency electronic devices, thus operating orders of magnitude faster than the state-of-the-art terahertz devices. The PETACom project proposes to create future optoelectronic device commutating at petahertz frequencies, bridging the gap between electronics and photonics. We will establish: 1) Petahertz electron switching in 2D and 3D systems using intense femtosecond IR to mid-IR laser excitation. 2) Optoelectronic devices from laser induced petahertz electron oscillation. 3) A new paradigm for future electronics and ultrahigh speed communication and computation.
Campo scientifico
Programma(i)
Invito a presentare proposte
Vedi altri progetti per questo bandoBando secondario
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
75015 PARIS 15
Francia