Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

The Quantum Twisting Microscope - revolutionizing quantum matter imaging

Opis projektu

Nowy mikroskop do rejestrowania złożonych zachowań elektronów

Zrozumienie zachowania elektronów w materiałach kwantowych ma kluczowe znaczenie dla rozwoju technologii, takich jak obliczenia kwantowe, systemy energetyczne i ultrawydajna elektronika. Materiały te, zależne od złożonych interakcji elektronowych, wykazują unikalne właściwości, w tym nadprzewodnictwo, ale obecne narzędzia słabo nadają się do rejestrowania tych interakcji. Projekt QTM finansowany przez ERBN planuje opracować kwantowy mikroskop skrętny — przełomowy przyrząd łączący w sobie trzy możliwości. Po pierwsze, wykorzysta ultracienką końcówkę do lokalnego pomiaru interferencji kwantowej, oferując bezprecedensowy wgląd w zachowanie elektronów. Po drugie, umożliwi precyzyjną kontrolę nad kątem skręcenia między materiałami. Po trzecie, ma znacznie poprawić rozdzielczość przestrzenną obrazowania właściwości elektrostatycznych. Dzięki wczesnym eksperymentom, które już dają ekscytujące wyniki, proponowane podejście może przyspieszyć badania materiałów kwantowych i ujawnić zjawiska, które wcześniej były poza naszym zasięgiem.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-ADG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Wkład UE netto
€ 3 344 995,00
Koszt całkowity
€ 3 344 995,00

Beneficjenci (1)