Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Realising two-dimensional heavy fermions in rare-earth intercalated transition metal dichalcogenides

Opis projektu

Nowe, dostrajalne fazy ciężkich fermionów w monowarstwach 2D

Stany egzotyczne często pojawiają się w materiałach kwantowych blisko kwantowego punktu krytycznego, gdzie są one wrażliwe na bodźce zewnętrzne. Niewielkie fluktuacje w pobliżu punktów krytycznych dają początek zjawiskom, takim jak nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe czy egzotyczne fazy magnetyczne. Ciężkie fermiony (ang. heavy fermions, HF) znajdują się blisko kwantowego punktu krytycznego, w związku z czym jawią się jako obiecujące układy na potrzeby badania krytyczności kwantowej. Mimo że niższe wymiary (np. układy 2D) zwiększają fluktuacje i korelacje elektronowe, międzymetaliczny trójwymiarowy charakter HF utrudnia osiągnięcie tego celu. Korzystając ze wsparcia programu działań „Maria Skłodowska-Curie”, zespół projektu 2D RE-TMDCs zamierza stworzyć interkalowane dichalkogenki metali przejściowych (ang. intercalated transition metal dichalcogenides, I-TMDC) z interkalacją metali ziem rzadkich w monowarstwach 2D, które mają służyć jako nowa, dostrajalna klasa materiałów ciężkofermionowych 2D.

Cel

Quantum materials exhibit unique emergent phases driven by many-body interactions, and a major goal of material science is to harness their properties. Importantly, such materials are sensitive to external stimuli by often being close to quantum criticality, where fluctuations near critical points give rise to phenomena like high-temperature superconductivity and exotic magnetic phases. This opens routes for manipulating and controlling key quantum states. Heavy fermions (HF), characterized by competing magnetic and Kondo interactions, are central to quantum criticality. Dimensionality reduction is an exciting route to control the ground states of HF, as lower dimensions enhance fluctuations and electron correlations. However, the intermetallic nature and thus three-dimensionality of conventional HF make accessing two-dimensional (2D) HF challenging. The project aims to establish intercalated transition metal dichalcogenides (I-TMDCs) as a versatile platform for realizing HF phases in 2D monolayer films.
I-TMDCs are ideal for engineering Kondo physics. Their layered structure enables creation of new electronic phases via intercalation. The flexibility in choosing intercalant, host material, and intercalation ratio adds tunability over magnetic and electronic properties, while also providing a route to dimensionality reduction in 2D films. This project will leverage the precision of molecular-beam epitaxy (MBE) in combination with the advanced spectroscopic techniques angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) and low temperature scanning tunnelling microscopy (STM). Together with theoretical modelling, the methods will offer a comprehensive approach to determining the low energy electronic structure and ground state of I-TMDCs. By building upon conventional I-TMDCs, the project will introduce strongly correlated properties of f-electrons and HF physics via rare-earth intercalation, ultimately establishing a novel and tuneable class of 2D HF materials.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

THE UNIVERSITY COURT OF THE UNIVERSITY OF ST ANDREWS
Wkład UE netto
€ 260 347,92
Adres
NORTH STREET 66 COLLEGE GATE
KY16 9AJ ST ANDREWS
Zjednoczone Królestwo
Region
Scotland Eastern Scotland Clackmannanshire and Fife
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
Brak danych