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The Quantum Twisting Microscope - revolutionizing quantum matter imaging

Descripción del proyecto

Un nuevo microscopio para observar el comportamiento complejo de los electrones

Comprender el comportamiento de los electrones en materiales cuánticos es fundamental para avanzar en tecnologías como la informática cuántica, los sistemas energéticos y la electrónica ultraeficiente. Estos materiales presentan complejas interacciones electrónicas y propiedades únicas como la superconductividad. Sin embargo, las herramientas actuales apenas permiten observar estas interacciones. En el proyecto QTM, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se desarrollará un innovador microscopio de torsión cuántica que combina tres capacidades. En primer lugar, utilizará una punta ultrafina para medir localmente la interferencia cuántica, lo que ofrecerá una visión sin precedentes del comportamiento de los electrones. En segundo lugar, permitirá controlar con precisión el ángulo de torsión entre materiales. En tercer lugar, está previsto que mejore drásticamente la resolución espacial para obtener imágenes de las propiedades electrostáticas. Los primeros experimentos ya han arrojado resultados interesantes, por lo que el método propuesto podría impulsar el estudio de los materiales cuánticos y revelar fenómenos que hasta ahora estaban fuera de nuestro alcance.

Objetivo

In this work, we propose to build a radically new type of scanning probe microscope – the Quantum Twisting Microscope (QTM) – that will be the first capable of performing local quantum interference measurements at a twistable interface between two quantum materials. The concept, already established in preliminary experiments, is based on a unique tip made of an atomically-thin two-dimensional material. This tip allows electrons to coherently tunnel into a sample at many locations at once, making it a scanning electronic interferometer. With an extra twist degree of freedom, our microscope becomes a momentum-resolving local probe, providing powerful new ways to study the energy dispersions of interacting electrons in quantum materials. The same microscope, working in a second modality, will be the-first-of-its-kind platform for cryogenic assembly of interfaces between various van der Waals materials with full in-situ control over their twist angle. Finally, in a third modality, the QTM will make a dramatic jump, by two orders of magnitude, in the spatial resolution of electrostatic imaging. This will open a new world of interacting electron phenomena that were so far inaccessible to direct visualization. We have recently built a preliminary room temperature version of this microscope, and already observed striking quantum interference and promising results on all three fronts. By taking this new microscope to cryogenic temperatures, we expect to make multiple discoveries on a variety of fundamental questions in interacting quantum matter.

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-ADG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
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.

€ 3 344 995,00
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.

€ 3 344 995,00

Beneficiarios (1)

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