Projektbeschreibung
Elektronische Materialien auf Basis fraktaler Muster
Ein Fraktal als ein geometrisches Objekt, das sich in allen Größenordnungen ähnelt, ist nicht nur eine coole mathematische Form, sondern es könnte auch der Erforschung exotischer Materiezustände oder der Vorhersage faszinierender Eigenschaften exotischer Materialien dienen. Ebenso wie sich die Eigenschaften eines zweidimensionalen Materials stark von denen seiner dreidimensionalen Variante unterscheiden können, könnten sie auch in nicht-ganzzahligen bzw. gebrochenen Dimensionen verschieden in Erscheinung treten. Das EU-finanzierte Projekt FRACTAL widmet sich der Erforschung der Eigenschaften von Elektronen in geometrischen Fraktalen, deren Dimensionen zwischen 1 und 2 liegen. Plangemäß wird das Forschungsteam in einem Rastertunnelmikroskop Atom für Atom geometrische Fraktale zusammensetzen. Die Projektergebnisse werden dazu beitragen, technische Regeln für die Erschaffung wirklich neuartiger elektronischer Materialien auf der Grundlage fraktaler Geometrien festzulegen.
Ziel
The development of two-dimensional materials has enabled the discovery of new physical phenomena and led to the development of devices that are of crucial importance to our society. For example, we now base the definition of electrical resistance on the quantum Hall effect, a phenomenon exclusive to two dimensions. Similarly, the transistor that underpins every electronic device in use today relies on the manipulation of a two-dimensional electron gas.
The realization that a material can have very different properties in two-dimensions compared to three-dimensions was a huge conceptual leap. Here, I propose a similar leap: from integer (0,1,2,3) to non-integer, or fractional, dimensions. Specifically, I will study the properties of electrons in geometric fractals with dimension between 2 and 1. Fractals are objects that are self-similar on different length scales with two unique properties (i) a non-integer dimension and (ii) expansion symmetry but no periodicity. Studying fractals will not only allow me to verify the existence of predicted exotic properties but also to address urgent questions related to the interplay of dimensionality and symmetry on the one hand and the existence of exotic states of matter (e.g. long-range entangled states, topological phases) on the other.
Building on a recently published proof-of-concept, I will assemble geometric fractals atom-by-atom in a scanning tunnelling microscope. A unique advantage of this approach is that it provides control over all relevant parameters: type of fractal, its size and symmetry, the coupling strength, whether or not spin-orbit coupling and electron correlation are included, defects. My extensive experience with creating and characterising such systems makes me uniquely suited to develop the nascent field of electronic fractals. My results will provide engineering rules for truly novel electronic materials that are based on fractal geometries (e.g. fabricated by lithographic patterning of semiconductors)
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.
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.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG
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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.
3584 CS Utrecht
Niederlande
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.