Descrizione del progetto
Sondare la dinamica ultraveloce degli spin in superconduttori ad alta temperatura critica
Le eccitazioni degli spin in geometrie confinate offrono una vasta gamma di opportunità sia per la ricerca fondamentale sia per la ricerca sperimentale. Ciononostante, la dinamica di magnetizzazione quantistica nei nanomagneti è tuttora inesplorata, in particolare per quanto riguarda le configurazioni di spin non omogenee. Il progetto QFAST, finanziato dall’UE, intende colmare alcune di queste lacune di conoscenza approfondendo le proprietà quantistiche dei vortici magnetici stabilizzati in microdischi ferromagnetici a basso smorzamento a temperature di millikelvin. Il progetto farà affidamento su nanocircuiti quantistici basati su nanodispositivi superconduttori di interferenza quantistica con cuprato di ittrio e bario (YBa2Cu3O7) e risonatori coplanari a guide d’onda.
Obiettivo
Nanoscopic spin excitations in confined geometries open a wide range of opportunities both for fundamental investigations and for applications. However, quantum magnetization dynamics in nanomagnets are still largely unexplored, especially when it comes to non-homogeneous spin configurations. QFaST is aimed at filling this gap by investigating quantum properties of magnetic vortices stabilized in low-damping ferromagnetic microdiscs at millikelvin temperatures. The project will be built upon quantum nanocircuits based on the high critical temperature superconductor YBa2Cu3O7 (YBCO) in the form of nano Superconducting Quantum Interference Devices (nanoSQUIDs) and coplanar waveguide resonators. On the one hand, quantum spin dynamics from quaistatic up to nanosecond timescales will be addressed with few Bohr magnetons-sensitivity and 100 nm spatial-resolution by implementing a broadband on-chip YBCO-nanoSQUID microscope. This will be combined with the possibility of locally probing and controlling the temperature of the sample and sending radiofrequency pulses. Among other issues, such facility will allow studying zero-point vacuum fluctuations of vortex gyration. On the other hand, the physics of vortex gyration will be addressed by quantum cavity electrodynamics. The first step towards this goal will be the experimental realization of vortex-photon hybrid states using YBCO resonators. Such achievement entails the exchange of vortex and photon populations in the form of Rabi oscillations. Based on this, strong coupling of high order vortex modes and cavity photons will be explored putting emphasis in the possibility of transducing single photons into coherent spin-waves. These studies will open new opportunities for future research, e.g. to transduce between microwave and optical photons or to manipulate and detect single quanta of vortex gyration, which are relevant for quantum information applications and detection of dark matter.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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- ingegneria e tecnologia ingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informatica ingegneria informatica telecomunicazioni tecnologia radio frequenza radio
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-STG - Starting Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
28006 MADRID
Spagna
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.