Projektbeschreibung
Untersuchung der Dynamik von 2D-Edelgasclustern mithilfe verbesserter Techniken
Seit Jahrzehnten stellt die Untersuchung des Verhaltens von Atomen in 2D-Systemen ein Schwerpunktthema der Physik dar. Edelgase mit ihren einfachen atomaren Wechselwirkungen eignen sich ideal für die Erforschung dieser Phänomene. Frühe Experimente bei kryogenen Temperaturen legten den Grundstein. Die jüngsten Fortschritte in der Graphen-Technologie ermöglichten es den Forschenden jedoch, Edelgase bei höheren Temperaturen zwischen zwei Graphenschichten einzufangen. Dieser Durchbruch ermöglicht die Beobachtung ihrer atomaren Anordnung und Dynamik. Darüber hinaus werden unerwartete Verhaltensweisen offengelegt – ungewöhnliche Diffusionsmuster, überraschende Fließfähigkeit in großen Clustern, sowie kleine Cluster, die von der typischen atomaren Anordnung abweichen. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme wird im Rahmen des Projekts DEPT2D mit Hilfe modernster Mikroskopie und Spektroskopie untersucht, wie sich diese 2D-Cluster unter verschiedenen Bedingungen entwickeln. So werden neue Einblicke in die 2D-Physik und eingeschränkte Materialien ermöglicht.
Ziel
Noble gases are governed by the weak and well-understood van der Waals interaction which makes them an excellent model system for different physical phenomena. Condensed noble gases on surfaces at cryogenic temperatures were the first experimental examples of 2D systems back in the 1960s. By encapsulating them between graphene and a substrate in the 2010s, these structures could also be studied at elevated temperatures via STM. However, here the encapsulation layer often obscures the arrangement of trapped atoms. I recently showed that by trapping noble gases between two graphene layers, the atoms can be observed directly via transmission electron microscopy (Längle et al. 2024, Nature Materials). This provides direct insight into the atomic arrangement and dynamics of this system with surprising properties:
* Anomalous diffusion governed by defects in the encapsulating membrane was observed, mimicking diffusion through a 2D glass.
* Clusters become more fluid when they grow, contrary to what is expected in nanomaterials.
* For small clusters, the atomic arrangement deviates from the close-packed hexagonal structure indicating deviations from the assumed isotropic van der Waals interaction.
In this project, I will track the structure of 2D noble gas clusters in time and space using a laser pump-probe setup in a scanning transmission electron microscope, which provides atomic-scale imaging with nanosecond temporal resolution. With this, I will study the diffusion, atomic arrangement, orientational order, symmetry breaking, and phase transitions of 2D clusters as a function of size, temperature, and pressure. Additionally, the bonding, electronic structure and band gap of these clusters under the same conditions will be probed by monochromated electron energy loss spectroscopy.
This will contribute to the fundamental understanding of 2D physics with exciting possibilities for basic condensed-matter research opening avenues toward other 2D confined systems.
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: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien zweidimensionale Nanostrukturen Graphen
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Technik und Technologie Werkstofftechnik amorphe Feststoffe
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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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.
75794 PARIS
Frankreich
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.