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Ultra-pure, high-strength, electroformed Cu-based alloys for next generation rare-event searches

Description du projet

Des alliages purs à haute résistance pour permettre la recherche de matière noire

La recherche de matière noire et de la double désintégration β sans émission de neutrinos constitue un axe majeur pour les scientifiques, car ces phénomènes remettent en question le modèle standard et sont essentiels à notre compréhension de l’Univers. Cependant, la présence de contaminants dans les détecteurs de nouvelle génération a compliqué ces recherches. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet PureCuAlloys vise à faire progresser les recherches extrêmement sensibles sur la double désintégration β sans émission de neutrinos et la matière noire en développant des alliages radiopurs CuCr et CuCrTi présentant des propriétés mécaniques améliorées et une grande pureté. Pour ce faire, il développera un cadre de modélisation multi-échelle capable de prédire avec précision les propriétés et les performances des matériaux lors de leur fabrication et en service.

Objectif

PureCuAlloys will advance our understanding of the Cosmos by enabling novel, extremely sensitive, experimental searches for dark matter and neutrinoless double-β decay. Discovery potential of next-generation detectors is limited by contaminants introduced during manufacturing. Electroformed copper is extremely radiopure, but it is highly ductile and of low strength. PureCuAlloys addresses this challenge by designing radiopure CuCr and CuCrTi alloys with enhanced mechanical properties. The multi-scale modelling framework developed by the fellow offers new insights and identified research gaps: limited property knowledge for the binary and ternary systems of interest, and insufficient in-situ data for in-depth validation. PureCuAlloys will address these gaps, enabling rapid progress in designing application-specific alloys, and showcase the impact by components manufacturing for DarkSPHERE-30, a fully-electroformed detector that will break new ground in sub-GeV particle dark matter searches. This materials design approach has wide applications, accelerating alloy development when fabrication and property enhancement depend critically on thermodynamic and kinetic processes. PureCuAlloys will push the boundaries in many fields: from fundamental science to industrial applications.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinateur

UNIVERSITY OF HAMBURG
Contribution nette de l'UE
€ 272 456,40
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)