Description du projet
Une technique de microscopie avec une résolution spatiale sans précédent révèle les interactions entre les électrons
La physique des systèmes électroniques à fortes interactions est remarquablement riche et complexe. Les degrés de liberté de la charge, du spin, de l’orbite et du réseau de l’électron se traduisent par des interactions concurrentes, générant des transitions de phases et entraînant l’émergence de phases exotiques. Le projet SEE_QPT, financé par l’UE, a l’intention d’apporter des preuves claires de ces nombreux états insaisissables qui échappent aux mesures classiques. Les chercheurs utiliseront le dispositif SQUID (superconducting quantum interference device), une puissante sonde à balayage capable d’identifier et de représenter les traces de conductivité, de supraconductivité et de magnétisme avec une haute résolution spatiale. Cet outil comportera un ensemble de «boutons de réglage» permettant de faire simultanément des manipulations et de l’imagerie des transitions de phase quantiques. Les résultats du projet fourniront davantage d’indices sur les mécanismes qui régissent les transitions fondamentales des électrons, ouvrant ainsi la voie au développement de matériaux quantiques innovants.
Objectif
Strongly interacting electron systems lead to a wealth of competing phases, phase transitions, and quantum critical points. When probed globally, the inherent inhomogeneities, disorder, localization, and mixture with other phases can be a stumbling block in detecting and controlling the various electronic states. Armed with a suitable local probe, however, spatial inhomogeneities turn from a concealing factor into the key to unveil new exotic electronic phases. Our unique tool, the scanning SQUID, is the most suitable probe, as it provides both extremely high magnetic sensitivity - capable of detecting trace amounts of conductivity, superconductivity and magnetism - with a high spatial resolution. We will integrate our state-of-the-art sensor with a set of tuning knobs, to enable simultaneous manipulation and imaging of quantum phase transitions.
Our key goal is to provide clear-cut evidence for elusive many-body states that are in the blind spot of global measurements. We will detect hidden phases, such as traces of superconducting islands in an insulator, puddles of strongly correlated electrons at the onset of metallicity, and protected states in topological phases. The spatial distribution of states and disorder-related inhomogeneities will serve as the main tool in our quest. We will elucidate the correlations between emergent states that show non-trivial coexistence, such as magnetism and superconductivity, conductivity in a ferroelectric medium and itinerant ferromagnetism. We will provide clues about the mechanisms that drive fundamental transitions, such as the metal-insulator and the superconductor-insulator transitions. We will track phases and fluctuations near quantum criticality, and use the local information to bridge the gap between the microscopic behavior and the thermodynamic limit, where critical phenomena emerge. We aim to explore fundamental questions like the universality of transitions and assist the development of quantum materials.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ingénierie et technologiegénie électrique, génie électronique, génie de l’informationingénierie électroniquecapteurs
- sciences naturellessciences physiquesélectromagnétisme et électroniquesuperconducteur
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG
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ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
52900 Ramat Gan
Israël