Projektbeschreibung
Entwurf elektronischer Quantenzustände in Festkörpern durch Vielteilchen-Wechselwirkungen
Das oft verwendete Klischee „das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“ hat tatsächlich breite Anwendungsmöglichkeiten, und die elektronischen Zustände in halbleitenden Festkörpern bilden keine Ausnahme. Starke Wechselwirkungen zwischen vielen Teilchen geben Anlass zur Annahme, dass Quantenzustände in kondensierter Materie künstlich erzeugt werden können, noch dazu mit einer bisher unerreichten Geschwindigkeit und Genauigkeit. Diese übertreffen die Möglichkeiten herkömmlicher Methoden, welche sich auf die Eigenschaften einzelner Elektronen stützen müssen. Das EU-finanzierte Projekt CoulENGINE zielt auf die Einführung und Entwicklung eines nicht-invasiven, auf Nähe basierenden Ansatzes ab. Mit diesem sollen elektronische Strukturen in Nanomaterialien erzeugt und manipuliert werden, indem elektrodynamische Coulomb-Wechselwirkungen auf ultraschnelle Zeitskalen angepasst werden.
Ziel
Key phenomena in condensed matter are determined by the properties of the electronic states, strongly motivating the development of strategies for their artificial design. In semiconducting solids, heavily studied from fundamental and technological perspectives, electronic structures are currently defined using strong perturbations of the materials such as tuning the chemical composition, changing the geometry, or applying external fields. Traditional concepts, however, inherently rely on modifying single-particle properties of individual electrons, while the influence of many-particle interactions has been largely neglected in the context of bandstructure engineering so far. In addition, conventional methods start to approach intrinsic barriers in todays technology, driving an intense search for fundamentally novel concepts.
Here, I propose to explore an alternative pathway to design and manipulate electronic states in matter that is exclusively based on many-particle interactions between electronic excitations mediated by Coulomb forces. These are exceptionally strong in two-dimensional (2D) semiconductors with a major impact on the energies of the electronic states, and are highly sensitive to the dielectric surroundings. Using layered heterostructures I intend to show how the dielectric environment of a 2D semiconductor can be tuned on ultrafast timescales by pulsed optical injection to manipulate electronic states via proximity screening. Similarly, external screening will be used to study how the geometry of proximate objects can be imprinted on the electronic structure of a 2D layer, creating dielectrically defined zero-, one-, and two-dimensional potentials in one unified system. Ultimately, the realization of rapidly tunable electronic quantum states through dielectric environment will offer novel, versatile experimental platforms for fundamental many-body physics research and establish a new approach for electronic structure engineering on the nanoscale.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-COG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
01069 Dresden
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.