Opis projektu
Wszystko o egzotycznych drganiach, które wprawiają atomy w ruch kołowy
Świat kwantowy składa się z podstawowych jednostek, czy to cząstek materii, pakietów światła, czy nawet pojedynczych pakietów drgań, które obserwuje się w ciałach stałych. Pakiety te, zwane fononami mają właściwości przypominające w pewien sposób zwykłe cząstki. Chociaż drgania kojarzą się nam zwykle z ruchem w górę i w dół czy w przód i w tył, okazuje się, że fonony, które wywołują kołowy ruch atomów, mają spin zarówno mechaniczny, jak i elektromagnetyczny. Spiny te, zwykle o bardzo małej wartości, mogą być jednak wzmacniane w niektórych materiałach. Może to ułatwić ich scharakteryzowanie i być może przyczynić się do odkrycia nowych zjawisk kwantowych. W finansowanym przez UE projekcie PhononMoments zostaną wykorzystane zaawansowane metody obliczeniowe i teoretyczne. Zespół przeprowadzi badania nad wymuszonym i naturalnym ruchem kołowym atomów w tych materiałach w celu zebrania bardziej szczegółowych informacji.
Cel
This project will study how the magnetic moments and orbital angular momenta of phonons are related to chemical structure, electronic structure, and to each other. Phonons, which are particle-like vibrational excitations in solids, are not normally considered to have an angular momentum (a mechanical spin) or a magnetic moment (an electromagnetic spin). However, it has recently been discovered that vibrations that cause atoms to move in circles can in fact have these properties, although their magnitudes are thought to be extremely small in conventional materials. We aim to study these exotic properties of phonons in flexible framework materials, which are materials which combine extreme stiffness in some directions with extreme compliance in others. This combination can give rise to very low energy vibrational modes, which results in very large motions of the atoms, and therefore we expect flexible frameworks to have much larger phonon magnetic moments and angular momenta than in conventional materials.
Our goal is to discover materials with very large phono-magnetic effects, ideally sufficiently large that they can be measured using existing experimental techniques. Large phono-magnetic effects would also allow the magnetic moment of the phonon to interact with magnetism due to the spins of electrons, leading to a heretofore undescribed physical interaction which could be useful in the study of magnetic materials. We will use computational and theoretical methods to study both materials where the circular motions of atoms require external stimulus to occur, and also chiral materials where the atoms can naturally move in circles. In this latter case, the introduction of magnetic order in the material can break the symmetry between phonons of one handedness and the other, potentially leading to emergent bulk effects such as a thermally driven angular momentum of the crystal as a whole.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
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.
- nauki przyrodniczematematykamatematyka stosowanasystemy dynamiczne
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka materii skondensowanejfizyka ciała stałego
- nauki przyrodniczeinformatykanauki obliczeniowesymulacje wielofizyczne
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
8092 Zuerich
Szwajcaria