Projektbeschreibung
Die Dynamik verdrillter zweischichtiger Materialien auf dem Prüfstand
Die Kombination zweidimensionaler Materialien in einem vertikalen Stapel bietet zahlreiche interessante Möglichkeiten. Die relative Ausrichtung der zweidimensionalen Schichten bestimmt letztendlich die Leistungsfähigkeit des neuen Hybrid-Materials, wenn es in funktionale Geräte integriert wird. Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts TWISTM ist die Aufdeckung der grundlegenden Eigenschaften von Doppelschichten aus Graphen und Übergangsmetall-Dichalcogeniden, die sich aus Vielteilchen-Interaktionen ergeben. Das Projekt wird lokale Untersuchungsmethoden (Rastertunnelmikroskopie und streuende optische Rasternahfeldmikroskopie) im Sub-Nanometerbereich mit mesoskopischen Elektronentransportmessungen kombinieren und damit bestimmen, wie die mikroskopischen Eigenschaften das makroskopische Verhalten vertikal gestapelter Heterostrukturen beeinflussen.
Ziel
Fundamental properties of 2D materials are dramatically modified when they are brought next to each other to form a vertical heterostructure. Then, the combination of the 2D layers as well as the relative orientation between them ultimately determines the performance of the new hybrid material. This presents tremendous new opportunities for manipulating the behaviour of 2D layered materials and ultimately achieving unprecedented control over their performance when integrated into highly specific functional devices.
However, research in this field is in its nascent stage and many exciting phenomena remain to be discovered. The main objective of TWISTM is to unravel the most fundamental properties of unexplored graphene- and transition metal dichalcogenide-based bilayers arising from many-body interactions. Progress here requires of a comprehensive microscopic picture of the fundamental properties of the heterostructures in clear connection to their macroscopic behaviour. TWISTM will tackle this challenge by using local probe techniques (STM and s-SNOM) with sub-nm resolution combined with mesoscopic electron transport measurements on in-house engineered twisted bilayers with accurate misalignment angles. TWISTM comprises three goals: i) to develop and optimize a fabrication method towards the achievement of high-quality twisted bilayers, ii) a multiscale search for collective electronic and optical phenomena arising from the coupling between the layers; iii) A full characterization of the superconducting and magnetic properties as a function of the chosen materials combination and twist angle. Overall the project aims at acquiring fundamental scientific knowledge with potential for technological applications that will be useful in both academia and industry. Furthermore, TWISTM will offer high-quality interdisciplinary training to a young researcher helping her to develop a promising independent scientific research career as well as her own scientific network.
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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