Opis projektu
Na właściwej drodze do zaprojektowania nadprzewodników działających w temperaturze pokojowej – atom po atomie
Nadprzewodniki to zróżnicowana grupa materiałów obejmująca metale, ceramikę, materiały organiczne i mocno domieszkowane półprzewodniki, w których elektrony przeskakują pomiędzy atomami bez żadnego oporu. Pomimo ich różnorodności są one trudnymi do zaprojektowania nieuchwytnymi enigmami. Dotyczy to szczególnie materiałów mających właściwości nadprzewodzące w temperaturach, które można łatwo osiągnąć przy użyciu prostych procesów. Zespół finansowanego ze środków UE projektu DESIQM pracuje nad stworzeniem rewolucyjnej techniki pozwalającej na tworzenie regulowanych oddziaływań elektronowych. Paradygmat projektowania od podstaw – atom po atomie – po raz pierwszy pokona istotne bariery i utoruje drogę do tworzenia nadprzewodników działających w temperaturze pokojowej z oddziałujących ze sobą metamateriałów kwantowych.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
- nauki przyrodniczenauki o Ziemi i pokrewne nauki o środowiskunauki o atmosferzeklimatologiazmiany klimatu
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopiaskaningowa mikroskopia tunelowa
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikanadprzewodnik
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
OX1 2JD Oxford
Zjednoczone Królestwo