Opis projektu
Badanie dynamiki ultraszybkich spinów w nadprzewodnikach o wysokiej temperaturze krytycznej
Wzbudzenia spinowe w ograniczonych geometriach otwierają przed nami szerokie możliwości zarówno w zakresie badań podstawowych, jak i eksperymentalnych. Jednocześnie dynamika magnetyzacji kwantowej w nanomagnesach pozostaje w dużej mierze niezbadana, zwłaszcza w zakresie niejednorodnych konfiguracji spinów. Celem finansowanego przez UE projektu QFAST jest wypełnienie części tej luki w wiedzy poprzez zbadanie właściwości kwantowych wirów magnetycznych stabilizowanych w niskotłumiących mikrodyskach ferromagnetycznych w temperaturach rzędu kilku milikelwinów. Projekt będzie bazował na wykorzystaniu nanoobwodów kwantowych opartych na nadprzewodzących kwantowych urządzeniach interferencyjnych YBa2Cu3O7 i rezonatorach falowodów koplanarnych.
Cel
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.
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.
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria informacyjnatelekomunikacjatechnologia radiowaczęstotliwość radiowa
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykamikroskopia
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikanadprzewodnik
- nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychfotony
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
28006 Madrid
Hiszpania