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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Light-enabled transport phenomena in van der Waals heterostructures

Projektbeschreibung

Erforschung der exotischen Vielteilchenphysik gestapelter zweidimensionaler Materialien

Im vergangenen Jahrzehnt hat das Aufschichten zweidimensionaler Kristalle wie etwa Graphen und Übergangsmetall-Dichalcogenide zu einem vertikalen Stapel in der Physik für große Begeisterung gesorgt. Zusammengehalten von den gleichen schwachen Van-der-Waals-Kräften wie auch geschichtete Materialien haben Heterostrukturen dieser Art eine größere Anzahl an neuen Kombinationsvarianten als jede traditionelle Wachstumsmethode zu bieten. Werden diese Systeme in optische Hohlräume eingebettet, entstehen neue hybride Anregungen, die sogenannten Exziton-Polaritonen, welche die Licht-Materie-Dynamik regulieren. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt OptoTransport zielt auf die Nutzung der einzigartigen Eigenschaften von in Monolagen vorliegenden Materialien zur Erforschung exotischer Vielteilchenphänomene ab, die durch das komplexe Zusammenspiel von optischen und elektronischen Anregungen entstehen.

Ziel

Van der Waals heterostructures consisting of atomically thin materials, such as graphene and Transition metal dichalcogenides (TMD), have generated a tremendous amount of excitement in physics over the past decade. Embedding these systems in optical cavities leads to new hybrid excitations, known as exciton-polaritons, which govern the properties of the light-matter system. In this action, we aim to harness the unique properties of monolayer materials to explore exotic many-body phenomena that emerge due to the complex interplay of optical and electronic excitations. First, we plan to develop a new prototyping platform to rapidly and deterministically prepare high-quality van der Waals heterostructures, which will allow us to investigate a wider range of parameters than ever before. Our broad physics goal is to understand how electron transport is influenced by the presence of exciton-polaritons in different scenarios. In the first set of experiments, we will investigate polaron physics in a Bose-Fermi mixture formed by electrons and polaritons in a single TMD monolayer from a transport perspective. This will subsequently pave the way to exploring novel approaches to enhance interactions between electrons using exciton-polaritons as a mediator. A potentially ground-breaking consequence of our work will be the light-induced modification of transport properties of the system and in particular the enhancement of the critical temperature for superconductivity. The proposed research will therefore have a significant impact on our understanding of transport phenomena.

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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Finanzierungsplan

MSCA-IF-EF-ST -

Koordinator

EIDGENOESSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZUERICH
Netto-EU-Beitrag
€ 191 149,44
Adresse
Raemistrasse 101
8092 Zuerich
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Aktivitätstyp
Mittlere und höhere Bildungseinrichtungen
Links
Gesamtkosten
€ 191 149,44