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Bloch Oscillations, Wannier-Stark Localisation and Coherent Terahertz Emission in Twisted Graphene Superlattices

Projektbeschreibung

Übergitter aus verdrehtem Graphen als potenzieller Kandidat für Terahertz-Strahlung

Ein in einem periodischen Potential eines Kristallgitters eingeschlossenes Teilchen unterliegt unter dem Einfluss einer konstanten Kraft den sogenannten Bloch-Oszillationen. Dieses Quantenphänomen war in letzter Zeit für die Physik von großem Interesse, da es Hinweise darauf gibt, dass diese Oszillationen eine kohärente Terahertz-Strahlung erzeugen können. Bisher wurde der Fortschritt in diesem Bereich jedoch durch den Mangel an geeigneten Materialien, die diese Strahlung abgeben, behindert. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts BlochTG sollen die intrinsischen Licht-Materie-Wechselwirkungen von Bloch-Oszillationen in Übergittern aus verdrehtem Graphen nun untersucht werden. Das Übergitterpotential, das für diese 2D-Heterostruktur charakteristisch ist, dispergiert elektronische Zustände innerhalb einer extrem kleinen Brillouin-Zone und ist damit ein guter Kandidat für Bloch-Oszillationen. Vor allem aber könnte es sich als idealer Prüfstand für Terahertz-Anwendungen erweisen.

Ziel

For the next generation of photonic applications, there is a growing need for solid-state devices operating in the terahertz regime. Bloch oscillations – one of the oldest known quantum phenomena–describes the fundamental behaviour of electrons in crystals in which a strong DC electric-field should cause electron oscillations in real-space that emit radiation. The effect thus provides a unique route towards tunable terahertz technologies. However, experimental studies and the development of technologies based on Bloch oscillations have been hampered due to a lack of suitable materials. Twisted graphene superlattices have recently emerged as an exciting new class of 2D heterostructures whose electronic spectra can be dramatically modified by twisting the crystal layers relative to one another, creating exotic materials that do not exist in nature. In particular, the superlattice potential that is intrinsic to these systems disperses electronic states within a significantly small Brillouin zone, making them ideal candidates for Bloch oscillations. Using a combination of electrical measurements and world-unique cryogenic near-field/far-field terahertz optics, Project BlochTG combines the disciplines of quantum transport and quantum optics to probe the intrinsic light-matter interactions of Bloch oscillations in twisted graphene superlattices. The action will be carried out by the experienced researcher, who is an expert on quantum transport in twisted graphene superlattices, in the lab of Professor Frank Koppens, who has spent the last ten years pioneering the near-field optics techniques described in this proposal. Project BlochTG hence outlines a timely research effort that seeks to understand the foundations of solid-state physics whilst simultaneously investigating novel device concepts for future terahertz technologies, in-line with key objectives of the Horizon 2020 European Roadmap for Graphene Science and Technology.

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.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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) H2020-MSCA-IF-2019

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

Koordinator

FUNDACIO INSTITUT DE CIENCIES FOTONIQUES
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.

€ 160 932,48
Adresse
AVINGUDA CARL FRIEDRICH GAUSS 3
08860 Castelldefels
Spanien

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Region
Este Cataluña Barcelona
Aktivitätstyp
Research Organisations
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.

€ 160 932,48
Mein Booklet 0 0