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The Inverse Problem for Topological Materials, towards new topologies and new functionalities in real settings

Descripción del proyecto

La comprensión de la naturaleza de los efectos topológicos podría allanar el camino al diseño racional

La topología se ha convertido en un ámbito de investigación clave sobre la física de los materiales. Ejemplo de ello es el afán por comprender cómo pueden ciertos aislantes conducir electricidad a lo largo de una sola capa de átomos en su superficie. Los materiales topológicos parecen estar ocultos a simple vista y un descubrimiento reciente sugiere que puede existir una versión «frágil» de la topología en todos los materiales cristalinos. Sin embargo, apenas conocemos el origen microscópico de los efectos topológicos. El proyecto IPTM, respaldado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, está colmando esta laguna para predecir efectos topológicos basándose en las aportaciones de las interacciones cuánticas. Esto podría permitir dotar de nuevas funcionalidades a las futuras tecnologías cuánticas.

Objetivo

The recent classification of symmetry-indicated band structure topologies for all crystallographic structures has led to the prediction that one third of all materials are topological. We are thus at a very exciting crossroad where the theory of topological materials (TM) is gaining enough maturity to transform material science, opening the way to real settings and potential long term applications. There are however key challenges remaining for the building of efficient topological quantum devices. Indeed, little is known on the microscopic origin of topology in TM because (i) the general analytical conditions for nontrivial topology is unknown even for simple tight-binding models, (ii) there is a big jump in complexity towards the modeling of real materials (including all sub-lattices, orbitals, and spins), and (iii) the quantum interactions are hidden in the effective one-body (tight-binding) parameters. The aim of this “Inverse Problem for Topological Materials” (IPTM) proposal is to address these issues concretely and practically; (A) by establishing the inverse map for generic few-band lattice models, and then by refining to the most representative crystalline symmetric structures; (B) by establishing the inverse map in real settings through the state-of-the-art modeling of (families of) real materials from the combination of first principles computational results (Density Function Theory and optimized wannierization) and with lattice models systematically derived from group theory; (C) by extracting the contributions of the quantum interactions (electron-electron, electron-phonon, exchange) to the microscopic tight-binding parameters. Aiming at a fundamental understanding of topology in materials, this proposal aims to culminate in the prediction of completely new physics and functionalities, allowing the design of future quantum technology. Consequently this timely action is anticipated to start a new chapter in this active and impactful branch of science.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) H2020-MSCA-IF-2020

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Coordinador

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 224 933,76
Dirección
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Reino Unido

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Región
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 224 933,76
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