Descripción del proyecto
Explorar las fluctuaciones cuánticas en la superconductividad
A temperaturas extremadamente bajas, los materiales cuánticos revelan su verdadera naturaleza, donde las fluctuaciones térmicas se minimizan y los sistemas alcanzan sus estados energéticos más bajos. Sin embargo, este estado dista mucho de ser estable, ya que las fluctuaciones cuánticas (impulsadas por el principio de incertidumbre) generan fenómenos inesperados. Por ejemplo, el emparejamiento de electrones puede provocar una superconductividad no convencional. Los superconductores de fermiones pesados, que presentan superconductividad cerca de puntos críticos cuánticos magnéticos, sirven como sistemas clave para estudiar estos comportamientos. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto ULT-SCES-NMR desarrollará un espectrómetro de resonancia magnética nuclear de banda ancha. Con una sensibilidad mejorada gracias a un sensor SQUID de corriente continua, este proyecto explorará el papel de las fluctuaciones cuánticas en la superconductividad no convencional, ofreciendo avances en materiales y dispositivos cuánticos.
Objetivo
Quantum materials reveal their nature at low temperatures, where thermal fluctuations vanish and the system falls into its lowest energy state. However, this state is far from “static”. Quantum fluctuations, arising from the uncertainty principle and the exclusion rules of quantum mechanics, give rise to unexpected phenomena, such as the mediated pairing of electrons, leading to unconventional superconductivity. Prototypical compounds to study these phenomena are heavy-fermion (HF) superconductors. In these materials superconductivity arises near magnetic quantum critical points -- the points at T = 0 where magnetically ordered phases are suppressed and quantum fluctuations are particularly strong. There exists growing evidence that pairing is mediated by magnetic critical fluctuations. One of the best example is the HF superconductor YbRh2Si2 (Tc < 10 mK) in which strong ferromagnetic (FM) as well as antiferromagnetic (AFM) fluctuations were observed. To understand the nature and role of FM and AFM fluctuations in this compound and generally in strongly correlated electron systems (SCES) and to explain their impact on quantum criticality and superconductivity - e.g. the parity of the Cooper pairs - we propose to build a broadband nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer. NMR is a non-invasive and low-dissipation technique, well suited for probing in the stringent ultra-low temperature conditions under which these phenomena occur. Utilizing a DC SQUID sensor, coupled to the pickup of the NMR spectrometer by a flux transformer, is a way of drastically improving signal-to-noise ratio and enable operation at very low static fields, in contrast to standard NMR techniques. This is essential for studying superconductivity. Understanding the relationship between quantum fluctuations and unconventional superconductivity is crucial for developing new materials with higher superconducting transition temperatures and for potential applications in quantum devices.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinador
80539 Munchen
Alemania