Opis projektu
Materiały elektroniczne oparte na wzorach fraktalnych
Fraktal, obiekt geometryczny zachowujący podobieństwo do samego siebie we wszystkich skalach, to nie tylko ciekawa koncepcja matematyczna. Fraktale dają nadzieję na zbadanie egzotycznych stanów materii lub przewidywanie intrygujących właściwości materiałów egzotycznych. Właściwości materiału dwuwymiarowego mogą się znacznie różnić w porównaniu z jego odpowiednikiem istniejącym w trzech wymiarach. Podobnie rzecz się ma dla wymiarów niecałkowitych lub ułamkowych. Finansowany ze środków UE projekt FRACTAL ma dać narzędzia do zbadania właściwości elektronów we fraktalach geometrycznych o wymiarach w zakresie od 1 do 2. Naukowcy planują złożyć geometryczne fraktale atom po atomie w skaningowym mikroskopie tunelowym. Wyniki projektu pomogą określić zasady inżynierii tworzenia naprawdę nowatorskich materiałów elektronicznych w oparciu o geometrię fraktalną.
Cel
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)
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopia
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikaurządzenie półprzewodnikowe
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
3584 CS Utrecht
Niderlandy