Projektbeschreibung
Erschließung des wahren Potenzials von Moiré-Materialien
Moiré-Materialien, die aus verdrillten Schichten von 2D-Kristallen bestehen, stellen eine neue Klasse von Materialien dar. Ihre Fähigkeit, hochgradig anpassbare Gitter aus stark korrelierten Fermionen zu erzeugen, könnte zu bahnbrechenden Entdeckungen in verschiedenen Forschungsbereichen führen. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Projekt ReMoIDS wird eine Lösung zur gezielten kryogenen In-situ-Dehnung für Moiré-Heterostrukturen entwickeln. Das Projekt wird sich auf halbleitende, verdrillte Doppelschicht-Übergangsmetalldichalkogenide konzentrieren und die einzigartigen Eigenschaften verschiedener 2D-Materialien nutzen. Dieser Ansatz wird die Präzision der Moiré-Geometrie und der Periodizität erhöhen und eine bessere Anpassbarkeit ermöglichen. Darüber hinaus wird das Projekt die Integration optischer Techniken betrachten, um das Potenzial dieser Materialien weiter auszubauen.
Ziel
The rise of moiré materials based on twisted layers of two-dimensional (2D) crystals constitutes arguably one of the most exciting opportunities in the manipulation of synthetic quantum materials. Moiré materials provide an unprecedented ability to create highly tunable lattices of strongly correlated fermions with energy scales and interaction strengths that have previously been unobtainable in ‘conventional’ or other synthetic quantum materials. These properties endow moiré materials with the ability to realize experimental implementations of quantum Hamiltonians such as the Hubbard model and provide new insights into regimes not accessible by the current theoretical approaches. However, to unlock the true potential of moiré materials and navigate their rich quantum phase diagrams, a new functionality needs to be added: a wide-ranging in-situ tunability of the moiré lattice geometry and Hubbard energy scales at cryogenic temperature.
ReMolDS aims to address this challenge by introducing cryogenic in-situ strain engineering to moiré heterostructures. Our project will focus on semiconducting twisted bilayer transition metal dichalcogenides (TMDs) as a prototype system. The superlubricity and robust mechanical properties of 2D materials will be leveraged to achieve extensive in-situ heterostrain at cryogenic temperatures. This innovative approach will enable precise control over the moiré geometry and periodicity, significantly expanding the tunability of these materials. We will employ optical techniques to investigate the emergent quantum phase diagrams as the moiré geometry transitions between different lattice structures, from triangular to anisotropic triangular, rectangular, and even quasi-1D configurations. Our unprecedented ability to in-situ tune and optically readout the energy scales of moiré materials with reconfigurable lattice geometries at cryogenic temperatures will guide the quest for novel exotic and technologically relevant phases of matter.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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EH14 4AS Edinburgh
Vereinigtes Königreich