Projektbeschreibung
Auf der Suche nach schwer fassbaren Majorana-Fermionen in Silizium-Germanium-Heterostrukturen
Bereits 1928 sagte der Physiker Paul Dirac voraus, dass jedes Elementarteilchen im Universum einen identischen Zwilling mit entgegengesetzter Ladung hat. Daraus ergab sich eine grundlegende Frage: Was passiert, wenn ein Teilchen sein eigenes Antiteilchen ist? Ettore Majorana prognostizierte, dass sie existieren. Beweise für die Existenz eines derartigen Materiezustands wurden in Form von Quasiteilchen-Anregungen in hybriden Halbleiter-Supraleiter-Bauelementen erbracht. In Experimenten in jüngster Zeit tauchten Signaturen von Majorana-Fermionen in hybriden Supraleiter-Halbleiter-Nanodraht-Bauelementen auf. Die Forschungsaktivitäten konzentrierten sich bisher auf planare InAs- und InSb-Nanodrähte. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt MaGnum wird in Ge-/SiGe-Heterostrukturen nach gebundenen Majorana-Zuständen suchen. Diese Heterostrukturen sollen den Nachweis der schwer fassbaren gebundenen Majorana-Zustände erleichtern.
Ziel
Each particle has its antiparticle, and upon bringing them in close vicinity, they annihilate (they disappear). A fundamental question arises: what happens if a particle is its own antiparticle? Ettore Majorana predicted their existence and evidence has been put forward for the existence of such a state of matter in the form of quasiparticle excitations in hybrid semiconductor-superconductor devices. Research activites so far has concentrated on InAs nanowires, planar InAs and InSb nanowires. Theory suggests to look for Majorana bound states (MBS) in Germanium and I propose to use a novel yet promising material system, namely a Germanium/Silicon-Germanium heterostructure, to provide evidence for the topological state of matter leading to Majorana bound states (MBS). Using Ge/SiGe brings the advantage of a long mean free path, which will allow for a larger spatial separation of the MBS and facilitate the long anticipated but yet elusive detection of correlation of two MBS. Additionally, the planar geometry brings the possibility to couple the MBS to their environment, which will be important for their usage as topologically protected quantum bits for quantum computation. I propose to show step-by-step the ingredients necessary for a topological phase transition resulting in MBS. In particular, I will follow these steps: I will collaborate with G. Isella's group to develop a highly mobile two-dimensional hole gas and make it accessible for magneto-transport measurements. I will further confine the holes into a one-dimensional wire with tunable tunneling barriers at each end. I will test the presence of a strong spin-orbit interaction by measuring helical transport. I will induce superconducting order by coupling the wire to NbTiN contacts. Finally, I will test the presence of MBS with tunneling conductance measurements and use a proper geometry to show evidence of the correlation of two MBS at each end of the wire.
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: https://op.europa.eu/de/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Metalloide
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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.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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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-2018
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.
3400 KLOSTERNEUBURG
Österreich
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.