Grupę badawczą w dziedzinie fizyki i elektroniki z zakresu zjawisk THz poprowadzi kierownik projektu prof. Wojciech Knap, światowej klasy ekspert w tej dziedzinie z rozległym obszarem współpracy badawczej. Grupa skupi się na niestabilności plazmy THz, grafenie i innych materiałach 2D, materii diracowskiej, HgCdTe i innych izolatorach topologicznych przyszłych systemów THz. Aktualność i nowatorstwo proponowanych prac badawczych wynika z połączenia ostatnio opracowanych dziedzin badań: nauk związanych z terahercami, nauk o nanostrukturach, izolatorów topologicznych i nauk o materiale grafenowym (Materia Diraca). Nie badano do tej pory niestabilności plazmy w systemach zachowujących się jak izolatory topologiczne i inne systemy 2D i 3D z fermionami Diraca. Proponowane w tym projekcie podejście jest pionierskie, ponieważ bada topologiczne przemiany fazowe i topologiczne fazy materii poprzez ciągłe dostrajanie parametrów pasm za pomocą ciśnienia, pola elektrycznego i / lub temperatury. Po raz pierwszy połączymy bardzo silne modelowanie z bardzo precyzyjną charakterystyką poprzez elektroniczne pomiary transportu, a także spektroskopię THz. Ponadto zrozumienie mechanizmu niestabilności w systemach 2D fermionów Diraca powinno pozwolić na projektowanie przyszłych urządzeń półprzewodnikowych (emiterów i detektorów). Bezmasowe fermiony Diraca wykazano w grafenie, HgCdTe, PbSnTe i innych materiałach. Jednak konkretne techniczne przeszkody w produkcji urządzeń w tych materiałach nadal ograniczają ich zastosowania. Proponujemy tutaj badania nad solidną, dobrze znaną technologią tradycyjnych półprzewodników III-V, takich jak InAs, GaSb, AlSb, w których nośniki ładunku naśladują pseudo-relatywistyczne cząstki DF o zerowej masie spoczynkowej. Nasze wyniki wytyczą drogę do pseudo-relatywistycznej elektroniki opartej na dobrze znanej i dojrzałej technologii półprzewodnikowej III-V i będą miały istotny wpływ na innowacyjny składnik THz, który będzie rozwijany przez grupy WG3 i WG4.