Opis projektu
Nowy czujnik może zwiększyć prędkość pracy i rozdzielczość mikroskopu sił atomowych
Celem finansowanego ze środków UE projektu Q-AFM jest uzyskanie znacznej poprawy szybkości akwizycji obrazów i zawartych na nich informacji uzyskiwanych za pomocą mikroskopu sił atomowych – rodzaju mikroskopu skaningowego. W tym celu opracowany zostanie nowy typ rezonansowego czujnika siły mechanicznej przeznaczony do pracy z niskotemperaturowymi mikroskopami sił atomowych. Czujnik umożliwi pracę przy fundamentalnej granicy działania sił reakcji określonej w fizyce kwantowej. Kluczem do osiągnięcia czułości kwantowej jest wykorzystanie sprzężenia elektromechanicznego między rezonansowym przetwornikiem siły mechanicznej a obwodem odczytującym. Nowy czujnik zrewolucjonizuje mikroskopię, umożliwiając akwizycję wielowymiarowych zestawów danych w zaledwie kilka sekund, a nie, jak ma to miejsce obecnie, w przeciągu kilku dni.
Cel
We aim to make a radical improvement in the speed of acquisition and information content of Scanning Probe Microscopy (SPM) images by developing a new type of resonant mechanical force sensor. By the end of the project we realize a Quantum-limited Atomic Force Microscope (Q-AFM), where the force sensor is working at the fundamental limit of action and reaction set by quantum physics. Achieving this limit will result in three orders of magnitude improvement in force sensitivity and five orders of magnitude in measurement bandwidth, beyond the current state-of-the-art. This huge gain in performance will translate to a radical increase in imaging speed and in the information content of images. Our sensor will lead to a revolution in SPM, where multi-dimensional data sets are acquired in seconds, as opposed to several days as is the current practice. The key to reaching quantum-limited sensitivity lies in the the electro-mechanical coupling between the resonant mechanical force transducer and the readout circuit. While our ideas are based on well-established theories and some proof-of-concept measurements, but there is still a high risk that we can not reach the desired strong-coupling regime with an appropriate SPM sensor design. To mitigate this high risk we will pursue two different sensor designs, one based on electrostatic coupling and the other based on piezoelectric coupling. Our work plan includes medium and low risk stages of development, each of will result in major gains in performance SPM. The project brings together three university research groups from KTH, Uni Basel and TU Wien, with one SME Intermodulation Products. Together they bring the diverse and complementary expertise necessary to carry out this project such as: superconducting quantum circuits, low temperature AFM, piezoelectric MEMS, and advanced analog and digital electronic design and low-level programming.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka kwantowa
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopia
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznaczujniki
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaświatłowody
- nauki przyrodniczeinformatykaoprogramowanieaplikacje komputeroweoprogramowanie symulacyjne
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
100 44 Stockholm
Szwecja