VŠB – Technická univerzita Ostrava se v oblasti vědy a výzkumu ve spinfotonice řadí mezi špičková česká pracoviště. Součástí IT4Innovations je Laboratoř modelování pro nanotechnologie, která se zabývá například designem nových materiálů, vývojem a měřením speciálních nanostrukturovaných povrchů a materiálu pro fotovoltaiku a palivové články či modelováním a designem spinových laserů. V současné době se laboratoř věnuje mimo jiné projektu S-Nebula v rámci HORIZON 2020 – zkoumá nové spintronické zdroje a detektory pro pokročilé terahertzové aplikace.
Na projektu spolupracuje univerzita spolu s dalšími univerzitami a vědeckými institucemi napříč Evropou. Terahertzové záření je relativně neprobádaná oblast, která tvoří most mezi optiku s elektronikou a dynamicky se rozvíjí. Využití nachází ve studiu materiálů. „Používá se také v rámci kontrol na letišti. Terahertzové záření dokáže detekovat kovové materiály i zbraně i pod oblečením, které je pro toto záření transparentní. Navíc je zdraví neškodné,“ přibližuje záření Kamil Postava z IT4Innovations. Další oblast aplikací je detekce speciálních látek, typicky drog a výbušnin. „Jedná se o látky, které mají složité, těžké molekuly, jenž vibrují právě na terahertzových frekvencích,“ dodává. Využívá se ale také ve studiu materiálů, kde se pomocí těchto vln dají měřit elektrické vlastnosti či vodivost, a to bezkontaktně. „Velmi důležitá je i oblast biomedicíny, kde terahertzové záření slouží například k detekci rakovinných nádorů. Velmi perspektivní oblastí je terahertzová optická aktivita. Zkoumáme proteiny RNA a DNA, které mají šroubovou symetrii a vykazují speciální polarizační efekt.“ Terahertzové vlny nacházejí své uplatnění i ve vysokokapacitní bezdrátové komunikaci.
Naše univerzita se do projektu zapojuje s prací na polarizační detekci. „V projektu jsme se uplatnili s vývojem polarizační detekce a terahertzového elipsometru na bázi spintronických emitorů a detektorů. Vyvíjíme i nové emitory a detektory, chceme, aby byly výkonnější, stabilnější.“ Na projektu pracuje osm lidí z Laboratoře modelování pro nanotechnologie, každý člen v něm řeší něco jiného. „Někteří kolegové se zaměřují na přípravu vrstev, jiní na měření, někdo zase pracuje na vývoji elipsometru či na polarizačním měření, charakterizaci vzorků nebo modelování,“ dodává vědec. Na projektu pracují i doktorandi, kteří studují doktorát pod tzv. dvojím vedením. Pierre Koleják například studuje částečně na VŠB-TUO a částečně na Univerzitě v Lille ve Francii.
Projekt bude trvat tři a půl roku a kvůli pandemii bude prodloužen. „Pandemie náš projekt bohužel trochu opozdila, ve Francii a Německu byly dokonce zavřené laboratoře,“ vysvětluje Kamil Postava.