Projektbeschreibung
Fortschrittliche Mikroskopie offenbart die strukturellen Auswirkungen auf Dehnung und Quantentransport
Für die zuverlässige Herstellung von Quantenbauelementen ist eine äußerst präzise Steuerung der physikalischen Eigenschaften der Materialien erforderlich, aus denen sie bestehen. Dies erfordert insbesondere ein Verständnis der Auswirkungen metallischer Gate-Konfigurationen auf lokale Dehnungen im atomaren Maßstab und der daraus resultierenden Effekte auf den Quantentransport. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm möchte Projekt TEMPEST bahnbrechende Erkenntnisse durch Fortschritte in der Rastertransmissionselektronenmikroskopie und der impulsaufgelösten Elektronenenergieverlustspektroskopie gewinnen. Durch die Korrelation struktureller und elektronischer Eigenschaften im Nanomaßstab und die Einbindung von Erkenntnissen in digitale Zwillingsmodelle wird TEMPEST die Entwicklung von Quantenbauelementen der nächsten Generation beflügeln – mit Methoden, die in der Werkstoffkunde breite Anwendungsmöglichkeiten bieten.
Ziel
The TEMPEST project - Transmission Electron Microscopy Probing Electronic Structure and Strain at Low Temperatures - addresses a critical challenge in quantum device engineering: understanding how device morphology, especially metallic gate configurations, governs local strain in active layers and thus impacts electronic band structure and quantum transport. TEMPEST focuses on the understanding of Si/Ge-based qubits, which mostly operate as spin qubits and as superconducting qubits.
To unlock this previously inaccessible knowledge, TEMPEST will advance the (Scanning) Transmission Electron Microscopy ((S)TEM)-based characterisation of materials. The project will first measure local nanoscale strain in quantum devices at cryogenic temperatures around 5 K, which replicate the materials structural properties expected at the mK conditions of their typical operating regimes as functional devices.
Second, to correlate strain and other structural parameters with band structure measurements, the project will push beyond current momentum-resolved electron energy loss spectroscopy (EELS) techniques by developing a methodology capable of spatially mapping band structure by optimising the triple limit of spatial-momentum-energy resolution. As part of this, TEMPEST will establish a comprehensive theoretical framework to interpret momentum-resolved EELS data by integrating experimental results from the main host, FZJ/ER-C (Germany), with corresponding theoretical calculations performed at the secondment host, ICFO (Spain).
These groundbreaking insights will be integrated to create digital twins that optimise a heuristic, physics-informed research cycle, enabling a faster and more efficient development of next-generation quantum devices with reduced time and resource demands. Although demonstrated on Si/Ge quantum devices, TEMPEST’s approach is designed to be broadly applicable across materials science, including major academic and industrial sectors such as semiconductors.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie electron microscopy
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Spintronik molekulare Spintronik
- Technik und Technologie Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik Elektrotechnik Hardware Quantencomputer
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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-2025-PF
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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.
52428 JULICH
Deutschland
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.