Opis projektu
Odkrywanie nowych kwantów energii drgań w rzeczywistych materiałach
Drgające atomy i cząsteczki wytwarzają ciepło, które można określić ilościowo jako liczbę fononów, jednostek lub kwantów mechanicznej energii drgań wytworzonej przez oscylujące atomy w krysztale. Można powiedzieć, że fonony to poniekąd cząsteczki ciepła. Fonony w wyspecjalizowanych stanach chronionych, zwanych również stanami topologicznymi, mogą wywołać egzotyczne zjawiska mające potencjalnie zastosowanie w logice opartej na fononach i technologiach energii odnawialnej. Jednak do tej pory fonony wyspecjalizowane były badane prawie wyłącznie w sztucznych materiałach krystalicznych. Przy wsparciu działań „Maria Skłodowska-Curie” zespół projektu TOPHONICALS połączy teorię i eksperyment, aby uzyskać wyspecjalizowane stany w rzeczywistych materiałach, które można wykorzystać do projektowania nowatorskich urządzeń termicznych.
Cel
Phonons are the quantized vibration of the crystal lattice that carry heat in insulators and semiconductors and thus the ability of manipulating them is central in many applications, ranging from thermal management, thermoelectricity and ,perhaps the most visionary of them, phonon-based logic and computing. Topological nontrivial phonons have been studied in artificial periodic structures, i.e. phononic crystals, and as intrinsic quantized collective excitations of atomic vibrations at terahertz frequency. The latter are of particular importance and can promote fundamental investigations and promising applications related to phonons, such as dissipationless phonon transport, quantized Hall effect, etc. The goal of this project is to investigate the intrinsic topological phononic states inside realistic crystalline solids and provide recipes for their experimental realization and engineering. The TOPological pHONonics In Crystalline materiALS (TOPHONICALS) project will deliver a framework aimed at designing and realizing nontrivial topological phonon states in realistic crystalline materials, exploring their use in applications related to renewable energy and information technology. Specifically, TOPHONICALS will focus on topological phononic states like quantum anomalous/spin/valley hall-like (Q(A/S/V)H-like) states and Weyl phonons with the purpose to achieve these states in the realistic materials, so that thermal devices such as dissipationless phonon waveguides, phonon diodes, negative refraction materials can be further designed and engineered. The challenge and novelty of TOPHONICALS is delivering a set of recipes to realize these devices not simply using theoretical models but realistic materials. This approach would allow us to imagine a low power phononic circuits, highly efficient phonon valley filters and an ideal phonon diode, as the topological phononic states are promising one-way boundary states immune to scattering.
Dziedzina nauki
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
28006 Madrid
Hiszpania