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Chemical Structure, Photo Physics and Emission Control of Single-Photon Emitters in Two-Dimensional Materials

Projektbeschreibung

Quantentechnologien werden dünn

Einzelphotonenquellen stellen grundlegende Baueinheiten für hochsichere Kommunikation, Hochleistungsrechnen und verbesserte optische Messtechniken dar. Die Erzeugung einzelner Photonen gelang bisher vor allem über Halbleiter-Quantenpunkte, atomare Defekte wie etwa Stickstofffehlstellenzentren in Diamanten sowie Kohlenstoffnanoröhren. Überraschenderweise konnten in verschiedenen atomar dünnen 2D-Halbleitern, die Übergangsmetall-Dichalkogeniden und hexagonale Bornitrid-Monoschichten genannt werden, auch Emissionen einzelner Photonen aus unüblichen Defektzuständen beobachtet werden. Die Forschungsgruppe zeigte, dass diese Defekte an gewünschten Stellen absichtlich herbeigeführt werden können und erschloss damit eine neue Materialklasse, die in der Quantentechnologie Anwendung finden kann. Allerdings befindet sich die Arbeit an Quantenemissionen in 2D-Materialien noch in einem äußerst frühen Stadium. Der Mechanismus, der zu diesem Phänomen führt, steht im Mittelpunkt des EU-finanzierten Projekts 2D-QuEST.

Ziel

Single-photon sources are the foundation of quantum optical technologies, including quantum communications, computing and metrology. Since the first demonstration of single-photon emission from sodium atoms in a low-density atomic beam in 1977, this nonclassical phenomenon has been observed in various types of solid-state zero-dimensional (0D) and one-dimensional (1D) materials, such as single molecules, quantum dots, nitrogen-vacancy centers in diamond, silicon carbide, and carbon nanotubes.Very recently, a new class of single-photon emitter has emerged based on atomically thin two-dimensional (2D) materials, such as semiconducting transition metal dichalcogenides and hexagonal boron nitride monolayers. These novel single-photon emitters are due to the generation and recombination of excitons that are spatially localized by natural defects in 2D materials . Bright and stable light emission from these defect excitons occurs at photon energies below the delocalized exciton emission and thus exhibit ideal nonclassical single photon characteristics. Furthermore, their intrinsic presence within atomically thin 2D materials brings the advantages of the unprecedented materials compatibility and processing flexibility associated with this materials paradigm. In particular, the defects in 2D materials can be located at desired positions with atomic precision suggesting the potential to build extended quantum emitter networks. These promising properties offer a new path to the scalable integration of high-quality quantum emitters in quantum optical technologies. However, the research of 2D quantum emitters (2DQEs) is just at an early stage with many open questions about their fundamental properties, including their chemical and electronic structures and emission control. The answers to these open questions will deepen current knowledge in quantum optics and material science. Most importantly, they will guide the development of 2DQEs towards practical quantum application.

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.

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.

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.

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 224 933,76
Adresse
SOUTH KENSINGTON CAMPUS EXHIBITION ROAD
SW7 2AZ London
Vereinigtes Königreich

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Region
London Inner London — West Westminster
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

€ 224 933,76
Mein Booklet 0 0