Opis projektu
Badanie właściwości nadprzewodnictwa nadwodorków indukowanego ciśnieniem
Nadprzewodnictwo związków bogatych w wodór, nazywanych nadwodorkami, występuje pod ciśnieniem zbliżonym do 100 GPa. Tak wysokie ciśnienie można osiągnąć w diamentowych komorach kowadełkowych, ale niezwykle mała objętość próbki uniemożliwia zastosowanie nieoptycznych metod detekcji do badania jej właściwości. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu QPRESSE ma na celu połączenie ośrodków wakancji azotu w diamentowych komorach kowadełkowych, aby wykorzystać możliwy do wykrycia optycznego rezonans magnetyczny elektronowego spinu tych ośrodków do zobrazowania efektu Meissnera. Badacze opracowali technikę pozwalającą na osiągnięcie wymaganego ciśnienia. Wykorzystując detekcję ośrodków wakancji na linii synchrotronowej, badacze określą strukturę krystaliczną nadwodorku po syntezie w komorze diamentowej. Następnie, wykorzystując detekcję przestrzenną połączoną ze spektroskopią szumów, naukowcy zmierzą wahania prądu w czasie.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki rolniczerolnictwo, leśnictwo i rybołówstworolnictwoziarna i nasiona oleiste
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykafizyka laserów
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikanadprzewodnik
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
91190 Gif-Sur-Yvette
Francja