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Time-varying Horizons with Electron-spin Interaction in Altermagnets

Projektbeschreibung

Intelligentere Materialien steuern Licht im Nanometerbereich

Die Nanophotonik, die Lehre von der Steuerung des Lichts in extrem kleinen Maßstäben, entwickelt sich mit der Entdeckung von Materialien weiter, die ihre Interaktion mit Licht rasch verändern können. Die Materialien der Gegenwart weisen jedoch Einschränkungen auf, etwa langsame Abschaltzeiten, was ihrem Einsatz bei schnellen Technologien Grenzen setzt. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Rahmen des Projekts THEIA eine neue Klasse von Materialien erforscht, die sogenannten Altermagnete, deren einzigartige Kristallstrukturen eine schnelle Spindynamik und langsamere Elektronendynamik zulassen. Diese Eigenschaften prädestinieren sie für die nichtlineare Optik und zeitvariable Photonik. Die Forschenden werden die optischen Eigenschaften dieser Materialien charakterisieren und dabei zudem die Elektronen- und Spindynamik entkoppeln. Letztlich wird das Team ultraschnelle Pulse einsetzen, um die Dynamik der Materialien zu erkunden und diese zu nutzen, um eine synthetische Bewegungsvorrichtung zur Steuerung von Licht zu schaffen.

Ziel

Nanophotonics are being revolutionized by the study of time-varying media, where abrupt changes of a system’s optical properties unlock new forms of control of light. Using nonlinear optics, one can switch-on optical properties of various materials on femtosecond time scales, but the switch-off time scales remain too slow and significantly constrain technological applications. To overcome this barrier, this project proposes to explore a new promising family of materials, altermagnets. Their unique crystal structure gives them a strong potential for nonlinear optics and time-varying photonics, as their switching using nonlinear optics will exhibit both fast spin dynamics and slower electron dynamics. This is due to their electronic bands being separated in energy by spin in the absence of magnetic fields, and being reliant on this altermagnetic phase. This will go beyond the state of the art in the field, as materials currently in use have slow switch-off times and fewer degrees of freedom to leverage. For example, transparent conductive oxides are known to have high switching contrast but slow electron-phonon relaxation. Semiconductors show higher speeds but low switching contrast, and the use of long-lived resonant metasurfaces to enhance this contrast only results in a slow switch-off speed. This project aims at performing a first linear and nonlinear optical characterisation of altermagnetic materials, and establishing them as a prime platform for time-varying nanophotonics. I will first determine the individual role of electron and spin dynamics by decoupling them through Z-scan measurements. Then, I will demonstrate another key properties, optical isolation, in a nonreciprocal pump-probe experiment. The final part of the project will accurately measure the dynamics of the materials with few-femtosecond pulses, and use these new dynamics to create a synthetic motion device which will control pulses in momentum and frequency by mimicking relativistic effects.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

KING'S COLLEGE LONDON
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 280 258,68
Adresse
STRAND
WC2R 2LS London
Vereinigtes Königreich

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Region
London Inner London — West Westminster
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

Keine Daten

Partner (1)

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