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Infrared vaLLey control of moiré qUantum MatErials

Projektbeschreibung

Zirkular polarisiertes Licht: Tal-Polarisation in Moiré-Materialien

Ladungsträger wie zum Beispiel Elektronen, Löcher oder Exzitonen werden üblicherweise durch ihre Ladung und ihren Spin beschrieben, jene Freiheitsgrade des physikalischen Systems, die den Systemzustand definieren. In jüngerer Zeit wurde das Tal, ein Energieextremum in der elektronischen Bandstruktur, als ein neuer Freiheitsgrad betrachtet. Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts ILLUME besteht darin, den Einsatz zirkular polarisierten Lichts zur Realisierung von Tal-Polarisation in Moiré-Quantenmaterialien zu erkunden. Ergebnisse könnten die sogenannte Flachbandsupraleitung und korrelierte Isolatoren sein. Der Forschenden werden die Inter-Tal-Streuung in eindimensionalen Kanälen untersuchen, die zu supraleitenden Interferenzen führt, und supraleitende Phasen und korrelierte Isolatoren in Flachband-Moiré-Systemen erforschen.

Ziel

A key ingredient governing the behaviour of electron dynamics in condensed matter systems is the valley degree of freedom. This fellowship aims at inducing topological (or valley-polarised) electronic phases in moiré systems and explore their tunability. Moiré quantum materials present a high degree of tunability as the ratio between interaction strength and electronic bandwidth can be optimised, resulting in flat bands and correlated electronic states. Control of such phases with circularly polarised light would allow to understand the valley-polarisation, topological protection, and the mechanisms underlying the emergence of flat-band superconductivity and correlated insulators. The project will use an interdisciplinary methodology combining electronic transport techniques with infrared far-field irradiation and near field imaging, to create, manipulate and explore novel phases with non-trivial topology (valley polarisation) in moiré materials. The researcher will conduct transport measurement with circularly polarised light to selectively induce inter-valley scattering in 1D channels and explore superconducting interferences in this regime. The project will also quantify the influence of circularly polarised light (CPL) on the superconducting phases and correlated insulators in flat band moiré systems, in order to comprehend the interplay of strongly correlated electronic states with CPL and understand their origin. The fellowship will control and explore novel phases with non-trivial topology in moiré materials, providing new understanding of valley-polarised phases. This objective is a steppingstone towards the creation of new optoelectronic devices such as photonic diodes, optical transistors and logic circuits, and could lead to new concepts as topological nanophotonics for optical information processing.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -

Koordinator

FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES
Netto-EU-Beitrag
€ 181 152,96
Adresse
AVINGUDA CARL FRIEDRICH GAUSS 3
08860 Castelldefels
Spanien

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Region
Este Cataluña Barcelona
Aktivitätstyp
Forschungseinrichtungen
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Gesamtkosten
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