Ziel
Unexpected physical phenomena occurring in materials often result from the complex interplay between spins on the atomic scale. The field of quantum magnetism aims to capture the rich emergent physics that arises when multiple spins interact. While experimental techniques are available to probe the global quantum magnetic properties of materials, they fail to reveal the role of local features such as individual defects or phase boundaries.
I propose to use custom-designed spin lattices created by low-temperature scanning tunnelling microscopy (STM) to probe spin correlations locally at the atomic scale, providing the ultimate tool to trace particle-like excitations (spinons) as they propagate. Since these excitations exist on timescales that are much too short to be accessed directly in real time, I will introduce ‘spinon traps’: atom-built detector bits that record the presence of a spinon and store this information immediately on the atomic scale, to be read out at a later time. This approach opens the possibility to study emergent material properties as a function of system size and test theories for quantum magnetism that were previously experimentally inaccessible.
Based on preliminary experiments in my group that indicate the feasibility of SPINCAD, I will realize and demonstrate the spinon trapping technique by employing it to the study of attractive interactions between spinons, which may be forged independently through atom manipulation. In addition, I will observe the motion of spinons through two-dimensional frustrated spin lattices. Being the first technique to perform local injection and readout of excitations in custom-designed spin structures, SPINCAD will generate a long-lasting synergy between the fields of theoretical quantum magnetism and experimental surface science.
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.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Quantenphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
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.
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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.
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ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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2628 CN DELFT
Niederlande
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