Projektbeschreibung
Die funktionellen Eigenschaften von Festkörpern mit Phononendrehimpuls steuern
Selbst in Festkörpern schwingen Moleküle oder Kristalle kontinuierlich um feste Positionen. Ultrakurze Pulse elektromagnetischer Strahlung können die Kristallstruktur von Festkörpern verändern, indem sie kohärente Phononen (Pakete mechanischer Schwingungsenergie) in Resonanz bringen, die Energie und Impulse mit Elektronen austauschen. Chirale Phononen wurden generell eher als eine Möglichkeit angesehen, elektronischen Drehimpuls zu zerstreuen, denn als eine Möglichkeit, die Eigenschaften von Festkörpern zu steuern. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts CHIRALPHONONICS soll analysiert werden, wie der Phononendrehimpuls kohärent erzeugt werden kann, um funktionelle Eigenschaften wie topologische und ferroische Ordnung zu steuern. Die mikroskopische Modellierung mit grundsätzlichen Berechnungen könnte zu neuen Konstruktionsprinzipien für Quantenmaterialien außerhalb des Gleichgewichts führen.
Ziel
This projects aims to establish a new paradigm in the ultrafast control of solids, by using the angular momentum of chiral lattice vibrations (chiral phonons) to manipulate, induce, and switch electronic phases.
The properties of solids are fundamentally determined by the crystal-lattice geometry. Developments of ultrashort terahertz and mid-IR pulses in the past decade have made it possible to dynamically modify the crystal structure by resonantly driving coherent phonons. These phonons exchange energy and momentum with the electrons, modifying interactions that are dependent on the distance between the atoms.
Chiral phonons, in turn, have mostly been regarded as a dissipation channel for electronic angular momentum and only recently been used for ultrafast control of solids, following seminal theoretical predictions of me and my colleagues. The reason for this is rooted in two challenges: the lack of feasible protocols to coherently excite chiral phonons across the Brillouin zone and the complexity of angular momentum coupling processes out of the equilibrium.
CHIRALPHONONICS will address these challenges by bridging the gap between phonon angular momentum theory and ultrafast dynamical simulations. My team and I will investigate how phonon angular momentum can be coherently generated coupled to electronic, spin, and orbital degrees of freedom that are connected to functional properties, including topological and ferroic order. We will combine microscopic modeling with first-principles calculations to create effective ab-initio informed models that allow us to both predict novel fundamental coupling mechanisms as well as realize quantitative materials implementations.
This research will lead to new functionalities in solids and design principles for quantum materials out of the equilibrium. Pioneering the field of ultrafast chiral phononics will open an avenue towards technologies based on phonon angular momentum switching of electronic states.
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.
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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.
5612 AE Eindhoven
Niederlande
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.