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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Ultrafast tunneling microscopy by optical field control of quantum currents

Description du projet

Un nouveau dispositif expérimental pour sonder la dynamique des électrons à des échelles minuscules

Le projet UpTEMPO, financé par l’UE, entend développer des instruments laser ultrarapides pour étudier le fonctionnement interne des matériaux. Les pulsations laser très rapides induiront des courants à travers les échantillons, permettant aux chercheurs de sonder le comportement et la dynamique des électrons au sein des nanostructures et des molécules. Le succès du projet reposera sur la mise en place de nouvelles expériences au croisement de l’optique ultrarapide et de la microscopie à sonde à balayage. La compréhension détaillée des mécanismes qui déterminent les propriétés de la matière pourrait faciliter la conception de matériaux avancés pour un large éventail d’applications.

Objectif

The project aims at imaging electronic dynamics in molecules with atomic precision and sub-femtosecond temporal resolution. This result will be achieved by establishing new experiments at the boundary of ultrafast optics and scanning probe microscopy where the electric field of single-cycle light pulses is harnessed to control currents in nanojunctions. The basic concept relies on the fact that state-of-the-art femtosecond optical wave packets exhibit only one cycle of radiation with a defined electric field maximum. These pulses need to be phase locked to a “cosine-like” electric field profile. If such radiation is focused onto a junction with a nonlinear current-voltage characteristics, a net charge flow results solely due to the bias induced by the optical field.
In detail, we want to exploit the time resolution provided by this new technique and induce electron transport at the probe tip of a scanning tunneling microscope (STM). The optical control of the current over a sub-optical-cycle interval will guarantee a temporal resolution better that one femtosecond, thus improving by several orders of magnitude what can be achieved with standard electronic bias.
The core of the experimental system will be an ultrabroadband and passively phase-locked Er:fiber laser that is designed to generate single-cycle optical pulses in the near/mid-infrared, i.e. off resonant to the transition energies of III-V and II-VI semiconductors and large molecules. This laser will operate at 80-MHz repetition rate for enhanced sensitivity and stability when coupled to an ultra-high-vacuum STM. The setup will allow for the direct combination of independent pulse trains to resonantly excite few-femtosecond dynamics and then probe the electron density via the optically driven tunneling. In this pump-probe scheme it will be possible to map with atomic resolution the coherent evolution of electronic wavefunctions that in molecules and nanosystems follows an impulsive photoexcitation.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Mots‑clés

Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).

Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITE DU LUXEMBOURG
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 1 999 509,00
Adresse
2 PLACE DE L'UNIVERSITE
4365 ESCH-SUR-ALZETTE
Luxembourg

Voir sur la carte

Région
Luxembourg Luxembourg Luxembourg
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 1 999 509,00

Bénéficiaires (1)

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