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Discovery of Topological Superconductivity by Combining Physical and Chemical Design Principles

Applicant von Rohr Fabian
Number 194183
Funding scheme Eccellenza
Research institution Département de Physique de la Matière Quantique (DQMP) Université de Genève
Institution of higher education University of Geneva - GE
Main discipline Inorganic Chemistry
Start/End 01.02.2021 - 31.01.2026
Approved amount 1'168'804.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Inorganic Chemistry
Condensed Matter Physics

Keywords (4)

Condensed-matter physics; Solid-state chemistry; Superconductivity; Topology

Lay Summary (German)

Lead
«Gibt es einen intrinsischen topologischen Supraleiter?»
Lay summary

Dieses Eccellenza Projekt ermöglicht es uns, eine eminente und fundamentale Frage in der Materialforschung anzugehen: «Gibt es einen intrinsischen topologischen Supraleiter?» Die Realisierung von intrinsischen topologischen Supraleitern ist aus mehreren Gründen von fundamentalem Interesse für die Wissenschaft. Erstens stellen sie neue Phasen der Materie dar, die sich topologisch von allen anderen bekannten Phasen der Materie unterscheiden. Zweitens würde ihre Entdeckung die erste Realisierung von Majorana-Fermionen bedeuten. Drittens versprechen intrinsische topologische Supraleiter, ein wichtiger Bestandteil für die Quantentechnologien der nächsten Generation zu werden. Unsere Forschung in der Gruppe Chemie der Quantenmaterialien bewegt sich an der Grenze zwischen Festkörperchemie, physikalischer Chemie und Physik der kondensierten Materie. Die Kombination von chemischen und physikalischen Konstruktionsprinzipien ist entscheidend für die Entwicklung neuer Materialien. Dies erfordert ein hohes Mass an Interdisziplinarität.

Direct link to Lay Summary Last update: 16.12.2020

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
205279 Complex Nano-structures based on 2D Materials 01.02.2022 R'EQUIP

Abstract

The goal of this Eccellenza project is to pioneer novel families of materials for the discovery of intrinsic topological superconductivity. The realization of intrinsic topological superconductors is of fundamental interest to the scientific community, for several reasons. First, they represent new phases of matter, topologically distinct from any other known phase of matter. Second, their discovery would present the first realization of Majorana fermions. Third, intrinsic topological superconductors promise to become an important ingredient for next-generation quantum technologies. We plan to realize topological superconductors by exploratory solid state synthesis, with the goal of creating versatile designs. This is a highly interdisciplinary project at the frontier of solid state chemistry and condensed matter physics. It comprises chemical synthesis, the determination of electronic and chemical structure, and measurements of physical properties - forming a feedback loop for an efficient development of material platforms for novel types of quantum matter.
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