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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Probing topological valley currents by angular layer alignment in van der Waals heterostructures

Description du projet

Le contrôle angulaire de la couche 2D ouvre une nouvelle voie pour la valléetronique

Les électrons dans de nombreux matériaux 2D possèdent non seulement une charge et un spin, mais ils présentent également une caractéristique quantique inhabituelle que l’on appelle «vallée». Tandis que la spintronique exploite le spin électronique pour stocker, manipuler et lire des bits d’information, le domaine balbutiant de la valléetronique, quant à lui, exécute des tâches similaires en utilisant les nombreux extrema de la structure de bandes. Le projet TWISTRONICS, financé par l’UE, va se pencher sur des méthodes pour créer et maîtriser ces états de valléetronique et ces transitions de phase dans les hétérostructures de graphène et de nitrure de bore en commandant un nouveau degré de liberté, l’alignement cristallographique. La compréhension de ces états s’avère particulièrement pertinente pour le développement des technologies quantiques de demain.

Objectif

The relative angular alignment between the stacked 2D layers of a van der Waals (vdW) heterostructure can dramatically alter its fundamental properties. A striking example is the recent observation of strongly correlated states and intrinsic superconductivity in twisted bilayer graphene. Another remarkable effect of angular layer alignment predicted for certain vdW heterostructures is the emergence of phases of matter with non-trivial topological properties, where charge carriers flow without dissipation, being protected against perturbations. In graphene aligned with boron nitride (BN), such a phase has been predicted, with topological protection linked not to the spin, as commonly observed, but rather to the valley degree of freedom. However, due to the scarcity of experimental tools to demonstrate this topological protection, or tune the transition between topologically trivial and non-trivial phases, the few experimental observations available remain inconclusive.
The objective of TWISTRONICS is to contribute, with fundamental concepts, to future advancements of valleytronics, where the control over the valley degree of freedom is used for technological developments including quantum technologies. To reach this goal I propose a novel approach using dynamically rotatable heterostructures, combined with Berry curvature and real-space supercurrents distribution measurements, to tune and investigate the topological phases driven by crystal alignment on graphene/BN structures. This powerful triad will allow a rigorous investigation of the valley electronic states and phase transitions of this system, answering two important questions: i) What are the characteristics, origin and topology of the valley currents previously measured in graphene/BN aligned structures; and ii) how the valley currents and electron topology can be controlled by crystal axes alignment. This will trace a practical route to investigate and design topological phases in other vdW structures.

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-STG - Starting 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-2019-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
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.

€ 1 499 543,00
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.

€ 1 499 543,00

Bénéficiaires (1)

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