Descripción del proyecto
Control y manipulación de excitones intercapa en heterobicapas
Los dicalcogenuros de metales de transición (DMT) monocapa presentan excitones fuertemente unidos e interacciones de Coulomb mejoradas a las que es fácil acceder y controlar ópticamente. Cuando dos monocapas de materiales diferentes se combinan en heterobicapas de DMT, surgen excitones dipolares de larga duración entre capas. El estudio de las heterobicapas de DMT ha mejorado mucho la comprensión de la física de muchos cuerpos. Sin embargo, aún no se ha conseguido controlar los excitones intercapa individuales ni las interacciones entre ellos. En el proyecto IXIXions, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se pretende lograr esto. Se emplearán puertas eléctricas de grafeno con patrones a nanoescala para atrapar y manipular excitones intercapa, primero a nivel de un excitón y, a continuación, avanzando hasta pequeñas poblaciones de excitones. Este método podría allanar el camino a la simulación cuántica.
Objetivo
Monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) exhibit exceptional properties to study many-body physics with direct optical control through their tightly-bound excitons and enhanced Coulomb interactions. Even more versatile physics emerge in heterobilayers of TMDs, which host long-lived dipolar interlayer excitons (IXs), with promising potential for quantum simulation experiments and realizing a plethora of correlated phases. In recent years, TMD heterobilayers have been at the center of many-body physics where effects such as the formation of a Wigner crystal, the demonstration of Hubbard model quantum simulation and the realization of Bose-Einstein condensates are just a few examples. However, deterministic control of single IXs and therefore interactions among individual IXs has not been shown. For MSCA project, I propose to study many-body physics of IXs, starting from the individual IX level and then progressing to small and well controlled IX populations. To do so I will use nanoscale patterned graphene electrical gates to trap and manipulate them. This top-down approach is scalable and flexible, allowing for the creation of arbitrary trap potentials and geometries. The scope of this two-year project is to use this technique to fundamentally study the exciton-exciton interactions that are at the basis of the exciting physics that arises from these new materials. However, the scientific potential of a method that can site-control IXs does not end here, this technique could form the foundation for quantum-simulation, demonstration of Hubbard model physics and exploring new quantum phases.
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. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaRégimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinador
80333 Muenchen
Alemania