Skip to main content
Ir a la página de inicio de la Comisión Europea (se abrirá en una nueva ventana)
español es
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS

Uncovering and Tuning Correlated Quantum Phases in ABC Graphite on the local scale

Descripción del proyecto

Nuevos estados cuánticos en el grafeno

La tecnología cuántica requiere materiales adecuados para lograr todo su potencial. El grafito romboédrico podría ser uno de ellos. Este material, compuesto por capas de grafeno apiladas en un raro orden ABC, presenta estados cuánticos únicos y potentes, como la superconductividad no convencional o la carga fraccionaria. Sin embargo, hasta ahora, los científicos solo han podido estudiar muestras muy delgadas, lo cual limita sus posibilidades. El proyecto QuantumTuningABC, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, contribuye a superar esta limitación. Al perfeccionar un método para producir grafito romboédrico de gran calidad y mayor grosor, de hasta doce capas, los investigadores podrán explorar un nuevo universo de comportamientos cuánticos. El equipo delineará y ajustará estos estados exóticos, acercándonos así a la creación de dispositivos cuánticos que utilicen grafito romboédrico como material principal.

Objetivo

The second quantum revolution targets applications in quantum computation, cryptography, and sensing. Materials with strongly correlated quantum phenomena as unconventional superconductivity, fractional charge or topologically protected states are promising candidates. In searching for materials with robust and controllable correlated phases, rhombohedral graphite (RG) stands out due to its particularly simple crystal structure. It is readily available, exceptionally disorder-free, tunable and integrable into manufacturing processes. RG consists of individual graphene layers stacked in the metastable, but robust ABC order that naturally leads to a correlated surface state. Indeed, multiple peculiar quantum states have been found in RG, e.g. the fractional quantum anomalous Hall-effect or various unconventional superconducting phases. However, the state-of-the-art samples are limited to thicknesses of 5 graphene layers. This is detrimental, since the electronic density of the correlated flat band increases with layer thickness promising more robust and distinct phases in thicker samples.
The Researcher has recently developed methods to reliably fabricate and identify large, perfectly ABC-stacked graphite flakes up to 12 layers. In this project, we will uncover and tune correlated quantum phases in the largely unexplored thickness range of 6-12 layers. The project combines the singular expertise of the Researcher in sample preparation with the one-of-a-kind equipment of the Host. The scanning tunneling microscopy (STM) technique enables the direct mapping, thus visualizing the correlated electronic phases (magnetic or superconducting states, and perhaps fractional quantum anomalous Hall phases) at the atomic scale. This will facilitate the understanding of new quantum phases of matter. Moreover, the targeted electric switching between different correlated electronic states will potentially enable novel applications using RG, e.g. for topological quantum computing.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

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

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Coordinador

RHEINISCH-WESTFAELISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN
Aportación neta de la UEn
€ 108 982,56
Dirección
TEMPLERGRABEN 55
52062 Aachen
Alemania
Región
Nordrhein-Westfalen Köln Städteregion Aachen
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos