Projektbeschreibung
Topologische Zustände in Nanodrähten charakterisieren und ausnutzen
Topologische Aggregatzustände wurden erstmals vor etwa 15 Jahren entdeckt. Erst vor kurzem wurde festgestellt, dass alle Elektronen in Kristallkonfigurationen in nahezu jedem bekannten Material einen topologischen elektronischen Zustand aufweisen. Inzwischen wurden viele topologische 3D-Materialien bestimmt, doch topologische 2D-Materialien wurden bisher in Experimenten kaum nachgewiesen. Das Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts TOPO-NW besteht darin, topologische Zustände in epitaktischen 1D-Nanodrähten zu untersuchen. Diese Konfiguration erlaubt neuartige topologische Systeme mit hoher Abstimmbarkeit. Die Projektforschenden werden die Bandstruktur der Oberflächenzustände selektiv abstimmen, die lokale Reaktion der Dirac-Elektronen an der Oberfläche untersuchen und die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um elektronische und spintronische Bauelemente auf der Grundlage topologischer Nanodrähte zu entwickeln.
Ziel
Topological phases of matter have been at the center of intense scientific research. Over the past decade this has led to the discovery of dozens of topological materials with exotic boundary states. In three dimensional topological phases, scanning tunneling microscopy (STM) has been instrumental in unveiling the unusual properties of these surface states. This success, however, did not encompass lower dimensional topological systems. The main reason is surface contamination which is disruptive both for STM and for the fragile electronic states. We propose to study topological states of matter in pristine epitaxial nanowires by combining growth, fabrication and STM, all in a single modular ultra-high vacuum space. This platform will uniquely allow us to observe well anticipated topological phenomena in one dimension such as the Majorana end-modes in semiconducting nanowires. On a broader view, the nanowire configuration intertwines dimensionality and geometry with topology giving rise to novel topological systems with high tunability. A vivid instance is given by topological crystalline insulator nanowires in which the topological symmetry protection can be broken by a variety of perturbations. We will selectively tune the surface states band structure and study the local response of massless and massive surface Dirac electrons. Tunability provides a higher degree of control. We will utilize this to realize topological nanowire-based electronic and spintronic devices such as a Z2 pump and spin-based Mach-Zehnder interferometer for Dirac electrons. The low dimensionality of the nanowire alongside various singularities in the electronic spectra of different topological phases enhance interaction effects, serving as a cradle for novel correlated topological states. This new paradigm of topological nanowires will allow us to elucidate deep notions in topological matter as well as to explore new concepts and novel states, thus providing ample experimental prospects.
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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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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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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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2015-STG
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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.
7610001 Rehovot
Israel
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.