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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Ultrafast topological engineering of quantum materials

Descripción del proyecto

Exploración de fases topológicas de no equilibrio en materiales triviales

Los materiales topológicos pueden ser aislantes a granel, pero presentar estados superficiales conductores a causa del orden topológico protegido por simetría. Dicha clase de materiales, con estados electrónicos protegidos frente a las perturbaciones, es muy prometedora para la electrónica sin disipación y los ordenadores cuánticos tolerantes a fallos. Los aislantes topológicos podrían pasar de un estado no conductor a otro conductor mediante pulsos de luz. Los pulsos de luz también podrían ayudar a estabilizar las fases topológicas de no equilibrio en materiales triviales. Sin embargo, la monitorización en tiempo real de las transiciones de fase topológicas ultrarrápidas y de no equilibrio supone todo un reto. El equipo del proyecto UTOPIQ, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, utilizará pulsos de femtosegundos adaptados con simetrías peculiares para inducir dinámicas electrónicas ultrarrápidas que conduzcan a transiciones de fase topológicas en materiales bidimensionales. Se medirá la estructura de banda electrónica de no equilibrio de materiales cuánticos bidimensionales fotoexcitados mediante espectroscopia con resolución temporal, angular y de polarización.

Objetivo

Topological phases of matter emerge from the interplay between broken symmetries and many-body physics and exhibit many fascinating quantum phenomena. Ultrafast switching between different topological phases using light pulses holds the promise for disruptive optoelectronic functionalities, like dissipationless and fault-tolerant logical operations. However, the lack of proper observable being simultaneously sensitive to the local (in momentum-space) topology of the band structure and compatible with time-resolved measurements prevents the real-time monitoring of ultrafast non-equilibrium topological phase transitions.

I will address this fundamental challenge by introducing innovative control and measurement methodologies using tailored light pulses in time-, angle- and polarization-resolved extreme ultraviolet photoemission spectroscopy. This approach will enable to follow the ultrafast evolution of the electronic band structures local topology, in photoexcited quantum materials. This will represent a major advance in photoemission spectroscopy, by moving from band structure mapping to accessing the dynamical evolution of the Bloch wavefunction of solids.

I will use these novel time- and quantum-state-resolved dichroic observables to investigate the rich non-equilibrium physics underlying ultrafast topological phase transitions occurring on various timescales following impulsive optical excitation using shaped pump pulses: i) during the formation of hybrid light-matter (Floquet-Bloch) states, ii) upon the transient modification of electronic correlations, and iii) following the excitation of coherent phonon modes. UTOPIQ will deliver a dramatically improved understanding of the interplay between the non-equilibrium behaviour and non-trivial topology in photoexcited quantum materials, while further representing a decisive step towards the development of the field of ultrafast on demand topology.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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) ERC-2022-STG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
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.

€ 1 595 671,50
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.

€ 1 754 304,00

Beneficiarios (2)

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