Projektbeschreibung
Ein Atom nach dem anderen zusammenfügen: Designer-Supraleiter für Raumtemperatur in Sicht
Supraleiter sind eine vielfältige Gruppe von Materialien, zu der Metalle, Keramiken, organische Materialien und stark dotierte Halbleiter zählen, in denen Elektronen ohne Widerstand von Atom zu Atom springen. Ungeachtet ihrer Vielfalt bergen sie ein schwer fassbares Rätsel, das sich technisch kaum nachvollziehen lässt, was besonders für Supraleitung bei Temperaturen gilt, die leicht mit einfachen Verfahren erreichbar sind. Das EU-finanzierte Projekt DESIQM entwickelt nun ein revolutionäres Verfahren, mit dem abstimmbare Elektronenwechselwirkungen erzeugt werden können. Erstmals werden hier mithilfe eines Bottom-up-Design-Paradigmas für atomweises Zusammenfügen wichtige Hindernisse überwunden. Dies bereitet Designer-Supraleitern für Raumtemperatur, die aus interagierenden Quantenmetamaterialien entstehen, den Weg.
Ziel
Despite intense research activity, most new superconductors are discovered by chance, rather than by deliberate design. Consequently, they have limited tunability, which has plagued progress towards a room-temperature demonstration. In particular, electron interactions are extremely challenging to tune, but are assumed to be vital in most high-temperature superconductors. Here I introduce a new paradigm for the bottom-up fabrication of custom-designed superconductors, called interacting quantum metamaterials. These metamaterials are precisely constructed, one atom at a time, using a scanning tunneling microscope. They inherit tunable, strong electron interactions from their unique substrate: a topological Kondo insulator (TKI). A TKI substrate neatly overcomes the two impediments for interacting quantum metamaterials: it hosts quasiparticles that move slow enough to interact with one another, and it is a true topological bulk insulator, which electrically confines these quasiparticles to the surface, where they are easily accessed and manipulated. By rearranging surface atoms, I will create metamaterial geometries that localize these novel TKI surface quasiparticles in order to mimic the parent state of many high-temperature superconductors, a Mott-like insulator. Then, I will adjust the electron concentration by tip-induced electrostatic gating and behold the onset of superconductivity in a fully tunable experimental platform. These results will open a new path to room-temperature superconductors, leading to highly efficient power transmission and storage, which can reduce CO2 emissions and slow climate change.
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.
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.
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Geowissenschaften und verwandte Umweltwissenschaften Atmosphärenwissenschaften Klimatologie Klimaänderungen
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie Rastertunnelmikroskopie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Supraleiter
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen -
H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
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.
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)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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 anzeigenKoordinator
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.
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
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.