QTwist
El programa QTWIST té com a objectiu descobrir les propietats fonamentals dels materials quàntics sintètics emergents, inclosa una àmplia gamma de materials bidimensionals, i les seves possibles aplicacions futures a la nanoelectrònica i optoelectrònica quàntica.
Llegeix mésSobre QTWIST
Es necessiten infraestructures i tècniques d’imatge úniques per observar les propietats desitjades que es poden assolir mitjançant una torsió precisa de matèria quàntica sintètica.
A través del programa QTwist, ICFO, en estreta col·laboració amb professors convidats distingits del Massachusetts Institute of Technology (EUA) i la Max Planck Society (DE), així com altres col·laboradors científics de renom mundial d’institucions líders de tot el món , té com a objectiu crear funcionalitats completament noves a partir de materials quàntics bidimensionals. Un aspecte important d’aquesta iniciativa és desenvolupar noves eines experimentals per investigar els fenòmens que sorgeixen de la interacció, la topologia i la torsió.
Concentració d’experiència internacional a través de col·laboracions internacionals formals amb professors convidats distingits, així com científics de renom mundial involucrats a la Junta QTWIST.
Establir Barcelona, Catalunya i Espanya com a centre fonamental de materials quàntics, per tal de generar valor econòmic i fomentar el compromís social.
Participants
Claudia Felser
Directora al Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids i professora distingida convidada de l’ICFO. Membre National Academy of Sciences (EUA)
Pablo Jarillo-Herrero
Massachusetts Institute of Technology i professor distingit convidada de l’ICFO. Membre National Academy of Sciences (EUA)
Investigació
Finançament
Aquest program té el suport de
Finançament competitiu
MSCA Intercanvi de personal: EXQIRAL
Llegeix més
FUNDAMENTOS: Un simulador quàntic electrònic (EQS)
Llegeix mésLaboratoris
Dilution Fridge
Un refrigerador de dilució utilitza una barreja d’isòtops d’heli-3 i heli-4 per aconseguir temperatures molt baixes, prop del zero absolut, de l’ordre de mil·likelvins (mK). Aquest entorn és essencial per a mesures precises de les respostes elèctriques i magnètiques de materials quàntics com els superconductors i altres materials avançats, que exigeixen una reducció extrema del soroll tèrmic per tal d’observar les seves propietats quàntiques.
Quantum Twist Microscope (QTM)
El microscopi de gir quàntic està dissenyat per explorar les propietats dels materials de bicapa retorçada, on lleugeres rotacions entre capes alteren dràsticament les seves característiques electròniques. Aquest instrument utilitza tècniques avançades d’imatge i espectroscòpia per visualitzar i analitzar les interaccions electròniques a la interfície de les capes retorçades. Mitjançant l’aplicació de girs controlats i la mesura de les respostes electròniques i magnètiques resultants dins d’una sola mostra, el QTM permet l’estudi de les propietats del material en una àmplia gamma d’angles de gir. Això redueix la necessitat de fabricar diversos dispositius per a cada angle de gir, racionalitzant significativament el procés de recerca.
CryoSNOM (Cryogenic Scanning Near-field Optical Microscope)
CryoSNOM opera a temperaturas criogénicas (cerca de 10 K) para proporcionar imágenes de alta resolución de propiedades de superficies a nanoescala utilizando ópticas de campo cercano en el rango de IR medio y Thz. Al enfriar la muestra, el ruido térmico se reduce y revela fenómenos ópticos cuánticos que no son visibles a temperaturas más altas. Esta herramienta permite el estudio de plasmones y otras propiedades ópticas complejas de materiales a nanoescala, independientemente de la energía de excitación y su dependencia de la temperatura.
SpectroMag
El SpectroMag combina espectroscòpia i magnetometria per estudiar les propietats magnètiques dels materials a diferents temperatures i camps magnètics (fins a 4 K i fins a 7 T). Permet l’observació de canvis en aquestes propietats, proporcionant informació crítica sobre les fases magnètiques, les transicions i les interaccions. Aquest instrument s’acobla amb fonts làser d’IR mitjà i THz, que són d’especial interès per investigar dispositius de grafè retorçats.
Flake Hunter
El Flake Hunter s’utilitza per identificar i extreure escates de cristalls a granel de materials en capes, com ara el grafè, que van des d’una a poques capes. Això implica una etapa automatitzada que utilitza mesures de contrast òptic per determinar el nombre de capes. L’instrument és crucial per preparar mostres per a la fabricació de dispositius electrònics i òptics, racionalitzant el procés permetent un aïllament i proves eficients de capes específiques.
Transfer Microscope
Un microscopi de transferència és essencial per a la col·locació i l’alineació precisa de mostres microscòpiques sobre substrats o altres dispositius. Especialment en la construcció d’heteroestructures de materials 2D, aquest instrument garanteix que el grafè i altres materials 2D es col·loquin amb precisió segons les especificacions desitjades. Es tracta d’un microposicionador que controla un portaobjectes de vidre transparent juntament amb l’etapa del microscopi, que inclou capacitats de rotació i escalfament, per posicionar i alliberar correctament les diferents capes.
Traballar amb nosaltres
We are actively recruiting PhD students and postdoctoral researchers to do cutting edge research in the QTwist program.
Open positions are listed on the corresponding ICFO group pages and linked to application details on the institute’s JOBS website, alongside projects and positions throughout the center. You may contact ICFO group leaders directly for further information.
Quantum NanoElectronics and NanoMechanics
ConvocatòriesInvestiguem les propietats de transport quàntic fins a una temperatura de 7 mK dels estats electrònics correlacionats en el grafè de doble capa torçada i altres sistemes de superxarxa.
Líder de grup de recerca a l’ICFO Prof. Dr. Adrian Bachtold
adrian.bachtold@icfo.eu
Quantum Nano-Optoelectronics
ConvocatòriesEstudiem interaccions entre la llum i el material 2D per a tecnologies quàntiques i noves maneres de manipular materials
Líder de grup de recerca a l’ICFO Prof. ICREA Dr. Frank Koppens
frank.koppens@icfo.eu
STM on 2D quantum materials
ConvocatòriesEns centrem en l'estudi d'ogassos cirreskados que emergeixen en sistemes bidimensionals mitjançant espectroscòpia i microscòpia d‟escombrat de túnels a baixa temperatura (STM/STS)
Líder de grup de recerca a l’ICFO Prof. Carmen Rubio Verdú
carmen.rubio@icfo.eu