Descrizione del progetto
Una ricerca per far luce sulle fasi correlate degli elettroni quantistici critici
La ricerca sulla materia condensata cerca di comprendere e controllare nuovi stati della materia, in particolare nei moderni materiali quantistici, dove stati straordinari emergono da effetti quantistici e interazioni a molti corpi. Una delle sfide principali è la descrizione di questi sistemi complessi, in particolare la cosiddetta fase del «metallo strano» che mostra un comportamento di liquido non-Fermi vicino alle transizioni di fase quantistiche e alla superconduttività. Il progetto QuantEmerge, finanziato dal CER, utilizzerà metodi avanzati per studiare le fasi quantistiche emergenti. Esaminando diversi parametri di regolazione come l’interazione, la simmetria, la temperatura e la densità, i ricercatori cercano di fare maggiore luce sulle notevoli strutture di fase dominate dai quanti che si formano nei materiali quantistici correlati. I risultati del progetto potrebbero far progredire la progettazione di materiali futuri.
Obiettivo
Understanding and controlling novel states of matter is at the heart of condensed matter research. In modern quantum materials we find a rich resource of extraordinary states which emerge from the complex interplay of quantum effects and many-body physics. They pose the fundamental challenge of describing an interacting system with many constituents in the quantum realm and hold the key for future quantum technology.
A major common trait behind the complex phase diagrams of many correlated quantum materials evades a description with conventional many-body approaches: a strange metal phase that exhibits non Fermi liquid behaviour nearby quantum phase transitions and superconductivity. QuantEmerge opens a new way to comprehend such non Fermi liquids and their intertwined phases by establishing a connection to relativistic quantum criticality and moiré materials. Relativistic quantum criticality arises at quantum phase transitions with emergent Lorentz symmetry and can be viewed as a minimal model for non Fermi liquid behaviour, while moiré materials constitute a new materials platform with unprecedented experimental control over such transitions. Their connection allows us to tune into the strongly correlated quantum regime from a controlled starting point in both experiment and theory.
Exploiting different tuning parameters such as interaction, symmetry, temperature, and density, we develop a comprehensive picture of emergent phases in a quantum critical regime with cutting-edge renormalisation group methods. We characterise novel types of quantum phase transitions in this setup and determine the corresponding quantum (critical) behaviour. We calculate thermodynamic and transport properties and study the competition of non Fermi liquid and superconductivity. Our theoretical insights will provide an improved understanding of the remarkable quantum-dominated phase structure that emerges in correlated quantum materials and pave the way for future materials design.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
80539 Munchen
Germania