Descripción del proyecto
Controlar las propiedades eléctricas únicas de los semimetales topológicos
Los semimetales de Weyl y Dirac, descubiertos recientemente, son unos tipos de materiales topológicos que están despertando un gran interés por su gran cantidad de aplicaciones potenciales, como la física de altas energías, la física del estado sólido, la electrónica, la espintrónica, la espín-caloritrónica, la computación cuántica y la recolección de energía. Financiado por las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto TOP WSF planea fabricar películas delgadas de semimetales topológicos seleccionados con diferentes estados básicos magnéticos (no magnético, ferromagnético, antiferromagnético no colineal). El proyecto utilizará la deposición por láser pulsado para su síntesis y establecerá un protocolo para optimizar las condiciones de cultivo. El objetivo final es investigar cómo evolucionan sus propiedades topológicas de transporte eléctrico y termoeléctrico en función de diferentes parámetros, como el grosor, la temperatura, los campos magnéticos y la deformación de la película delgada.
Objetivo
Recently discovered topological Dirac and Weyl semimetals are provoking an incredible interest not only because they represent a point of contact between high-energy and solid state physics, but also due to the technological perspectives they offer in the fields of electronics, spintronics, spin-caloritronics, quantum computing and energy harvesting. Although several exceptional properties, caused by the non-trivial topology, have been observed on macroscopic single crystals, many concrete applications pass through the integration of candidate materials into nano/micro-structured devices. To this aim, the establishment of methods to fabricate high-quality thin films and the investigation of the evolution of their topological transport properties with scaling the sample dimensions is a crucial step, but the current state of art is still strongly lacking.
In this project, I want to fabricate thin films of selected topological semimetals with different magnetic ground states (non-magnetic, ferromagnetic, non-collinear antiferromagnetic) using the pulsed-laser deposition technique and set a protocol to optimize the growing conditions. The aim is to explore the evolution of their topological electric and thermoelectric transport properties, including anomalous Hall and Nernst effects, chiral anomalies and giant magnetoresistance, as a function of different tunable parameters (thin film thickness, sample lateral size, temperature, magnetic field, strain). This will be achieved through a sophisticated method of sample patterning with a multiple-approach, which combines optical lithography and focused-ion-beam techniques. In this way, I will be able to obtain highly conditioned micro/nano-structures with an optimal control over the geometrical factors. This study will be of crucial importance to obtain at the same time a new insight into the fundamental physics of topological semimetals and a clue into the actual perspectives of transport devices.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
16126 Genova
Italia