Descrizione del progetto
Controllare le proprietà funzionali dei solidi attraverso il momento angolare dei fononi
Anche nei solidi, le molecole o i cristalli vibrano costantemente intorno a posizioni fisse; impulsi ultracorti di radiazione elettromagnetica possono modificare la struttura cristallina di tali solidi facendo risuonare i fononi coerenti (pacchetti di energia meccanica vibrazionale) che scambiano energia e quantità di moto con gli elettroni. La funzione dei fononi chirali è stata in genere considerata un modo per dissipare il momento angolare elettronico, piuttosto che per controllare le proprietà dei solidi. Il progetto CHIRALPHONONICS, finanziato dal CER, si prefigge di studiare il modo in cui il momento angolare dei fononi può essere generato in maniera coerente per controllare proprietà funzionali come l’ordine topologico e quello ferroso. La modellizzazione microscopica con calcoli di primo principio potrebbe portare allo sviluppo di nuovi principi di progettazione per materiali quantistici fuori equilibrio.
Obiettivo
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.
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).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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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.
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.
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
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
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-2024-STG
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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.
5612 AE Eindhoven
Paesi Bassi
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.