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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Quantum Probes for High-Pressure Superconductivity

Projektbeschreibung

Eigenschaften der druckinduzierten Supraleitfähigkeit von Superhydriden erforschen

Supraleitfähigkeit wasserstoffreicher Verbindungen, der Superhydride, ist bei Drücken nahe 100 GPa erreichbar. Derart hohe Drücke können in Diamantstempelzellen erzielt werden, aber das extrem kleine Probenvolumen verhindert den Einsatz nichtoptischer Nachweismethoden zwecks Erforschung der Eigenschaften. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts QPRESSE besteht darin, Stickstoff-Fehlstellen-Zentren in die Diamantstempelzelle zu integrieren, um die optisch detektierte magnetische Resonanz des elektronischen Spins der Stickstoff-Fehlstellen zur Abbildung des Meißner-Effekts zu nutzen. Es wurde das Verfahren entwickelt, um den erforderlichen Druck zu realisieren. Mithilfe von Stickstoff-Fehlstellen-Sensorik in einer Synchrotronstrahllinie wird die Kristallstruktur des Superhydrids nach der Synthese in der Diamantstempelzelle bestimmt. Dann werden unter Einsatz räumlicher Detektion in Verbindung mit Rauschspektroskopie die zeitlichen Stromschwankungen gemessen.

Ziel

Materials under high pressure exhibit exciting topics such as the superconductivity (SC) of hydrogen-rich molecular compounds (super-hydrides) in the long standing search of room-temperature SC. While pressures above 100 GPa can be routinely created in a diamond anvil cell (DAC), the tiny sample volume almost precludes the use of non-optical detection schemes to probe the sample properties. The project idea is to integrate nitrogen-vacancy (NV) centers in the DAC and use the optically detected magnetic resonance (ODMR) of the NV electronic spin to image the Meissner effect. The project relies on our first results where we engineered NV centers on the tip of a diamond anvil and adapted quantum sensing methods to detect pressure-induced magnetic and SC transitions under tens of GPa.
By controlling the stress distribution to achieve hydrostatic conditions that preserve the NV symmetry, we have extended this method above 100 GPa, reaching the pressure range of existence of SC in super-hydrides. These materials need to be synthetized at high pressure by laser heating which induces strong inhomogeneities with micron scale. We will use of widefield NV magnetometry to locally image the Meissner effect and the flux trapping in the SC grains whereas the conventional measurements average over the entire DAC geometry and therefore discard all local information. By operating NV sensing on a synchrotron beamline, we will determine the crystal structure of the super-hydrides after the synthesis in the DAC. We will finally couple the spatial detection with noise spectroscopy to measure the temporal current fluctuations in the SC. These methods will be implemented in parallel on Hg-doped cuprates as testbed systems.
In a complementary task we will investigate the implementation of NV-based microscale nuclear magnetic resonance in the DAC. Our goal will be to exploit the sensitivity of a dense ensemble of NV centers to detect the chemical shift of the nuclear spins in the sample.

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: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

ECOLE NORMALE SUPERIEURE PARIS-SACLAY
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 966 268,75
Adresse
4 AVENUE DES SCIENCES
91190 GIF-SUR-YVETTE
Frankreich

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Region
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 2 128 210,00

Begünstigte (3)

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