Polski „rodzynek”

Fot. One HD

Prof. Wojciech Knap, szef Międzynarodowej Agendy Badawczej CENTERA działającej w Instytucie Wysokich Ciśnień PAN, otrzymał ERC Advanced Grant. Jest jedynym laureatem z Polski w tym konkursie. Prawie 2 mln euro przeznaczy na pionierskie badania w dziedzinie promieniowania terahercowego w projekcie „Towards On-Chip Plasmonic Amplifiers of THz Radiation”.

Fale THz umiejscowione są w zakresie leżącym pomiędzy mikrofalami a promieniowaniem podczerwonym. Ze względu na częstotliwości nawet tysiąckrotnie wyższe niż stosowane obecnie w telefonii komórkowej i WiFi mogłyby być stosowane w systemach obrazowania do jeszcze szybszego przekazywania danych, wykrywania i monitorowania obiektów, struktur czy nawet substancji chemicznych. Ich potencjał aplikacyjny wynika m.in. z łatwości przenikania przez większość materiałów niemetalicznych. W przeciwieństwie do promieniowania rentgenowskiego i ultrafioletowego nie są szkodliwe dla ludzi i zwierząt.

Do wzmocnienia (a docelowo do wytwarzania) drgań terahercowych mają posłużyć tzw. materiały dwuwymiarowe (m.in. grafen) oraz sprzężenia dwóch takich silnie oddziałujących między sobą materiałów. Podczas przepływu prądu powstaną w nich turbulencje, które doprowadzą do generacji teraherców. Badacze spodziewają się zaobserwować nowe zjawiska fizyczne, co pozwoli opracować ich modele teoretyczne, a także rozwinąć technologie w kierunku zastosowań mikroelektronicznych.

– Wcześniejsze eksperymentalne próby zrealizowania wzmacniaczy lub źródeł promieniowania THz opartych na oscylacji plazmonów i pracujących w temperaturze pokojowej kończyły się niepowodzeniem: intensywność promieniowania okazywała się zbyt niska lub konieczne było zastosowanie temperatur kriogenicznych. Jednak pojawienie się układów opartych na grafenie, oferujących świetne właściwości elektryczne i optyczne w temperaturze pokojowej na nowo rozbudziło zainteresowanie tą tematyką – tłumaczy prof. Knap, który od wielu lat rozwija fizykę wysokich częstotliwości. Wraz z prof. Thomasem Skotnickim jest od 2018 r. liderem międzynarodowego projektu badawczego CENTERA (Centrum Badań i Zastosowań Teraherców).

W tegorocznym konkursie AdG 253 uczonych otrzymało 624,6 mln euro. IWC PAN jest 20 polską jednostką z grantem ERC. Od 2007 r. do krajowych instytucji trafiło już 58 grantów wszystkich kategorii, w tym tylko 6 Advanced Grants. Ostatni grant dla doświadczonych naukowców o uznanym już dorobku otrzymał dwa lata temu prof. Stefan Dziembowski z Uniwersytetu Warszawskiego na realizację projektu „Smart-Contract Protocols: Theory for Applications”. Wcześniej laureatami zostawali: w 2015 roku Grzegorz Pietrzyński z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN („A sub-percent distance scale from binaries and Cepheids”), w 2011 prof. Ryszard Horodecki z Uniwersytetu Gdańskiego („Quantum resources: conceptuals and applications”), w 2009 prof. Andrzej Udalski z Uniwersytetu Warszawskiego („Optical Gravitational Lensing Experiment: New Frontiers in Observational Astronomy”) i w 2008 prof. Tomasz Dietl z Instytutu Fizyki PAN („Functionalisation of Diluted Magnetic Semiconductors”).