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Quantum sensing of two-dimensional magnets

Projektbeschreibung

Neue Forschungsarbeit untersucht Spin-Wellen-Wechselwirkungen in zweidimensionalen Werkstoffen

2004 wurde Graphen erstmals isoliert: Seitdem hat die wissenschaftliche Gemeinschaft mehr als 2 500 weitere Schichtkombinationen aus zweidimensionalen Materialien entdeckt. Einer bahnbrechenden Entdeckung im Zusammenhang mit diesen ultradünnen Schichten, die von Van-der-Waals-Wechselwirkungen zusammengehalten werden, zufolge gehen diese schwachen Kräfte mit einer einzigartigen Art der Magnetisierung einher, die sich stark von konventionellen Magneten unterscheidet. Das EU-finanzierte Projekt QS2DM zielt auf bahnbrechende Fortschritte auf dem Gebiet des Van-der-Waals-Magnetismus ab, indem es auf dem Erfolg der quantitativen Einzel-Spin-Magnetometrie aufbaut. Dieser Ansatz liefert im Nanobereich angesiedelte Magnetismusmessungen in Van-der-Waals-Kristallen bis hin zur Grenze einer einzelnen Atomlage. Das Forschungsteam wird unter Nutzung der Kapazität ihrer Hochfrequenz-Quantensensoren weiterführend untersuchen, wie Magnetisierungs- (Spin-) Wellen in Elementen mit Nanostruktur wechselwirken.

Ziel

"Van der Waals (vdW) materials are layered compounds that can be readily exfoliated down to the monolayer limit. Magnetic order has recently been observed in such atomic monolayers. This milestone discovery could launch a new era in nano-magnetism, in, which the exceptional cleanliness and tunability of these truly two-dimensional magnets may enable fundamental discoveries and novel technologies based on atomic-scale functional magnetic elements.

Direct, quantitative sensing of nanoscale properties of these systems is a key ingredient for further progress. My group has recently demonstrated their power through the first nanoscale imaging of magnetism in atomic-scale vdW magnets. This major advance was enabled by quantitative, nanoscale magnetometry with a single spin - a unique quantum technology, which I have pioneered.

I propose to leverage this progress to bring groundbreaking advances to the field of vdW magnetism. Non-collinear, engineered spin textures, such as Skyrmions of helimagnetism, offer a current frontier that I will address, with possibly far-reaching impact for the field of spintronics. I will further harness the high-frequency sensing capabilities of our quantum sensors to address microwave-domain spin-waves in vdW magnets. This completely uncharted domain offers insight into still poorly understood spin interactions and has technological potential through the field of ""vdW magnonics"", which I plan to establish.

This challenging project combines advanced materials engineering with an emerging, and highly promising quantum sensing technology. It is thereby highly interdisciplinary and goes well beyond the state-of-the-art in the fields of vdW magnetism and quantum-sensing. I will thereby further strengthen Europe's position at the forefront of these flourishing research areas. My project requires a commitment of several years, a team of two graduate students and two postdoctoral fellows, and significant investment in instrumentation."

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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Schlüsselbegriffe

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.

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.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

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

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG

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

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITAT BASEL
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.

€ 2 317 521,00
Adresse
PETERSPLATZ 1
4051 Basel
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Nordwestschweiz Basel-Stadt
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.

€ 2 317 521,00

Begünstigte (1)

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