Descrizione del progetto
Controllare e manipolare gli eccitoni interstrato negli eterobilayer
I dicalcogenuri di metalli di transizione (TMD, transition metal dichalcogenide) monostrato dispongono di eccitoni strettamente legati e interazioni coulombiane potenziate che sono facilmente accessibili e controllabili a livello ottico; quando due monostrati di materiali diversi vengono combinati in eterobilayer TMD, emergono eccitoni dipolari interstrato a lunga vita. Lo studio degli eterobilayer TMD ha permesso di far progredire in modo significativo la comprensione della fisica a molti corpi; ciononostante, non è stata raggiunta la capacità di controllare i singoli eccitoni interstrato e le loro interazioni. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto IXIXions si propone di conseguire questo obiettivo avvalendosi di porte elettriche di grafene modellate su scala nanometrica al fine di intrappolare e manipolare gli eccitoni interstrato, partendo da quelli singoli per arrivare a piccole popolazioni che potrebbero aprire la strada alla simulazione quantistica.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinatore
80333 Muenchen
Germania