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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Quantum Sensing with van der Waals Heterostructures based on hexagonal Boron Nitride

Description du projet

Transformer les défauts du nitrure de bore hexagonal en atout

Une couche de nitrure de bore hexagonal (hBN) de l’épaisseur d’un atome est semblable à celle du graphène. Il est également appelé «graphène blanc» en raison de la disposition de ses atomes en nid d’abeille et de sa transparence. Actuellement, l’application la plus intéressante du hBN est la formation d’hétérostructures de van der Waals (vdW), des empilements artificiels de couches de différents matériaux. Des avancées ont récemment été réalisés dans la création de défauts intrinsèques porteurs de spin dans le hBN. Ces défauts de spin peuvent servir de capteurs intrinsèques afin de sonder le milieu environnant et détecter les tensions locales, la pression, la température et les champs magnétiques. Le projet BoNi-SENS, financé par l’UE, entend créer et manipuler de manière déterministe des défauts de spin en recourant à des impulsions à haute fréquence, et examiner le potentiel des hétérostructures vdW à base de hBN en vue de fabriquer des circuits intégrés quantiques destinés à des applications pratiques.

Objectif

The project idea is to implement a new quantum probe based on hexagonal boron nitride (hBN) containing spin defects to study the properties of artificially stacked two-dimensional (2D) materials and devices. The essential building blocks of such van der Waals (vdW) heterostructures are the quantum defects in hBN recently discovered by the PI and his team. These intrinsic lattice defects - negatively charged boron vacancies VB - can be optically spin-polarized and coherently manipulated, allowing the read-out of quantum information during the coherence time. Our experimental approach is based on coherent manipulation of the spin state using high-frequency pulse protocols, followed by optical readout to explore the adjacent environment, in particular by studying the local lattice strains, pressure, temperature and magnetic fields. The unique feature of hBN is its non-disturbing chemical and crystallographic compatibility with other vdW materials, which gains a new fundamental functionality with the embedded spin centres and allows sensing in heterostructures serving as a boundary itself. Optical readout will be extended by electrical control of spin and charge states, which is an unexplored area and a major step forward in the development of quantum applications of vdW heterostructures. We focus on i) the enhancement of VB emission and spin resonance contrast by coupling with plasmonic resonators to identify single defects never seen before, ii) the identification of the sources of spin decoherence of these defects, in particular the interaction with other electronic defects and hyperfine-coupled nuclear bath, and their bypassing, and iii) the exploration of semiconducting and magnetic heterostructures and electronic devices based on them. The project aims to establish 2D heterostructures as a flexible platform for new quantum applications based on the optical and electrical control of coherent states and mapping fluctuating external fields on the nanoscale.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.

Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-ADG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

JULIUS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAT WURZBURG
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 2 499 826,00
Adresse
SANDERRING 2
97070 Wuerzburg
Allemagne

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Région
Bayern Unterfranken Würzburg, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 2 499 826,00

Bénéficiaires (1)

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