ÅrchitectRonics of Two-dimensional crystals via synergy of chiral electro-chemical and opto-electronic concepts on Å-scale
Project goals
The goal of the ÅRTdECO is to achieve a connection between intrinsic physics and the chemistry of Å-thin, two-dimensional (2D) crystals, which lay the foundation for groundbreaking concepts in opto-electronics. We formulate platforms that accommodate multiple intrinsic chirality, including geometric and Berry phase-induced chirality, using ultra-clean 2D lattices with chiral selectivity and a dynamic remote control. The valley-selective emissions and superradiance of the 2Ds are manipulated by electrochemical means by controlling carrier concentration. Next, selective interactions between 2D chiral species are managed using magnetic substrates that stabilize chiral chemical analogues of van der Waals heterostructures. Finally, the power of chemical–electrochemical control is released by applying experimental protocols in ultra-high vacuum conditions. The research strategy resonates with the current technology flagships in the European Union. Project outcomes have great potential for exploitation in nanoelectronics, quantum information, and artificial intelligence.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Grant projects of excellence in basic research EXPRO
Call for proposals
SGA0202000004
Main participants
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-08633X
Alternative language
Project name in Czech
ÅrchitektRonika dvoudimenzionálních krystalů se synergií chirálních elektrochemických a optoelektronických konceptů na Å- škále
Annotation in Czech
Ultimátním cílem projektu ÅRTdECO je absolutní propojení fyzikálních a chemických principů, které povedou k přelomovým opto-elektronickým konceptům v atomárně tenkých dvou-dimenzionálních (2D) krystalech. Zformulujeme platformy založené na ultra-čistých 2D mřížkách obsahujících několik sobě vlastních chirálních entit indukovaných geometrií a Berryho fází, které umožní chirální selektivitu a dynamickou kontrolu optické odezvy na dálku. Pseudo-spinově selektivní populace excitonů a superradiance budou kontrolovány elektrochemicky řízením koncentrace nosičů náboje. Selektivní interakce chirálních species s 2D materiály bude zajištěna magnetickými substráty, což povede ke vzniku chirálních chemických anologů van der Waalsových heterostruktur. Možnosti (elektro)chemické kontroly budou významně rozšířeny transferem experimentálních postupů do podmínek ultravysokého vakua. Navržená výzkumná strategie reflektuje témata běžících technologických výzev (flagships) podporovaných EU. Výstupy projektu mají velký potenciál pro využití v nanoelektronice, kvantové informatice a umělé inteligenci.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)
OECD FORD - secondary branch
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - another secondary branch
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
BH - Optics, masers and lasers
BM - Solid-state physics and magnetism
CG - Electrochemistry
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GX-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
48,725 thou. CZK
Public financial support
48,725 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
48 725 CZK thou.
Public support
48 725 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2024