Projektbeschreibung
Ultrasensitive Elektronenspinresonanz unter Einsatz supraleitender Mikroresonatoren
Die Elektronenspinresonanz ist ein wertvolles Instrument zur Untersuchung von Elektronenspinumgebungen, elektronischen Eigenschaften sowie der Dynamik paramagnetischer Zentren. Jedoch gibt es aufgrund ihrer geringen Sensitivität Einschränkungen. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts Strong-ESPRESSO lautet, die Sensitivität der Elektronenspinresonanz unter Einsatz bimodaler Mikrowellenresonatoren, quantenbegrenzter Verstärker und fortgeschrittener Rauschunterdrückungsverfahren zu revolutionieren. Das Team wird Elektronenspinresonanz-Kryosondenköpfe der nächsten Generation und planare supraleitende Mikroresonatoren zur Untersuchung winziger, schnell dekohärenter Spinsysteme, wie z. B. Proteintröpfchen, entwickeln. Ergebnis wird ein ultrasensibler Elektronenspinresonanzaufbau sein, der eine bahnbrechende 5000-fache Verkürzung der Elektronenspinresonanzmesszeit gestattet und gleichzeitig mit Standard-Elektronenspinresonanzexperimenten kompatibel bleibt. Diese Fortschritte werden transformative Studien komplexer Spinsysteme in Bereichen wie Katalyse, Proteintröpfchen und Einzelzellen ermöglichen.
Ziel
Electron paramagnetic resonance (EPR) is a powerful tool employed across various disciplines including structural biology, chemistry, physics, material science, and many others. It provides important and unique information on a local electron spin environment, electronic properties and dynamics of various paramagnetic centers. However, a relatively low sensitivity of this method often limits the range and type of systems that can be studied. Thus, major advancements in EPR sensitivity are crucial to significantly broaden its applicability, encompassing new and highly relevant systems such as single cells.
The Strongly Enhanced Sensitivity EPR through Bimodal Resonators and Quantum-Limited Amplifiers (Strong-ESPRESSO) project will ignite a revolution in EPR by employing sophisticated bimodal microwave resonators and intricate ways of noise reduction in tandem with novel microwave amplifiers developed for quantum technologies. We will achieve this by first delivering a new generation of EPR cryoprobeheads, which will utilize the orthogonal-field bimodal cavities, allowing to reach the sensitivity limit of these instruments. Secondly, we will transfer the bimodal cavity concept to planar superconducting microresonators, enabling the employment of these tools to study tiny (pL volume) samples of typical fast-decohering spin systems (e.g. protein droplets). Finally, we will develop an ultra-sensitive EPR setup based on the radiative cooling effect of the bimodal resonators and recent advances in the quantum-limited microwave amplifiers. This revolutionary new setup is expected to provide a ground-breaking 5000x reduction in the EPR measurement time, simultaneously preserving compatibility with ordinary EPR experiments and samples. Throughout the project, we will immediately apply the developed tools to study new and intricate spin systems in the fields of catalysis, protein droplets, and single cells, leading to major impacts far beyond EPR.
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).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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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.
01513 Vilnius
Litauen
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.