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Quantum Probes for High-Pressure Superconductivity

Descrizione del progetto

Sperimentazione delle proprietà della superconduttività indotta dalla pressione di super-idruri

La superconduttività dei composti ricchi di idrogeno - i super-idruri - può essere raggiunta a pressioni prossime a 100 GPa. Pressioni così elevate possono essere raggiunte nelle celle a incudine di diamante (DAC), ma il volume estremamente ridotto del campione impedisce di utilizzare metodi di rilevamento non ottici per sondarne le proprietà. Il progetto QPRESSE, finanziato dal CER, intende integrare i centri di azoto vacante (NV) nelle DAC per utilizzare la risonanza magnetica rilevata otticamente dello spin elettronico di NV per visualizzare l'effetto Meissner. Ha ingegnerizzato la tecnica per raggiungere la pressione richiesta. Utilizzando il rilevamento NV su una linea di fascio di sincrotrone, si determinerà la struttura cristallina del super-idruro dopo la sintesi nella DAC. Quindi, utilizzando la rilevazione spaziale accoppiata alla spettroscopia del rumore, misurerà le fluttuazioni temporali della corrente.

Obiettivo

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.

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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

ECOLE NORMALE SUPERIEURE PARIS-SACLAY
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 966 268,75
Indirizzo
4 AVENUE DES SCIENCES
91190 GIF-SUR-YVETTE
Francia

Mostra sulla mappa

Regione
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 128 210,00

Beneficiari (3)

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