CAREER: Sub-Picosecond Electron Dynamics in Complex Electron Systems
职业:复杂电子系统中的亚皮秒电子动力学
基本信息
- 批准号:1151687
- 负责人:
- 金额:$ 60万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-02-01 至 2017-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
****Technical Abstract****Complex electron systems (CES) such as cuprate high-temperature superconductors exhibit unconventional phenomena emerging from the interplay and competition among the charge-, lattice- and spin-degrees of freedom. Unraveling the details of this interplay will foster understanding of the physics at play behind the functionality of complex materials. The impossibility of establishing cause-effect relationships among the degrees of freedom hampers understanding their interplay. This Proposal discusses a unique experimental approach promising the overcome of this challenge. It is based on the extension of ultrafast measurement techniques to Angle Resolved Photoemission experiments using femtosecond lasers as photon sources. The time resolution allows disentangling the coupling of different degrees of freedom in CES by exciting them on timescales shorter than the underlying correlations, and to sort out these interactions by probing their time response as the correlations develop. A time hierarchy among different degrees of freedom is established based on the dynamical response of the excited electron states. The proposed science and supporting infrastructure at the University of Tennessee provide an excellent setting for the education and training of young students. Our educational plan exploits the availability of these resources in a concrete effort to integrate research and education based on creating new research opportunities for undergraduate students and a detailed plan to reach high school students.****Non-Technical Abstract****In complex electron systems (CES), electrons interact among each other via their charge, lattice, or spin, giving rise to spectacular and unconventional phenomena such as high temperature superconductivity. A major challenge in the study of CES is the problem of being unable to establish a cause-effect relationship among the interactions, thus hampering a sound understanding of complex materials. This Proposal discusses a unique experimental approach promising the overcome of this challenge. It is based on inducing electrons emission, with ultra-short (less than a billionth of a second!) pulses of ultraviolet radiation. Analyses of the emitted electrons provide important information about how electrons interact in a material. These pulses can excite electrons so quickly so as to instantaneously destroy their interactions. Electrons are then monitored following these initial excitations. When the interactions start to re-form, it will be possible to observe their signature in the electronic spectra. The interactions will thus be disentangled by probing the response in time of the excited electron states, with the possibility of establishing a time hierarchy among them. The proposed science and supporting infrastructure at the University of Tennessee provide an excellent setting for the education and training of young students. Our educational plan exploits the availability of these resources in a concrete effort to integrate research and education based on creating new research opportunities for undergraduate students and a detailed plan to reach high school students.
* 技术摘要 * 复杂电子系统(CES),如铜氧化物高温超导体,表现出电荷、晶格和自旋自由度之间相互作用和竞争的非常规现象。 揭开这种相互作用的细节将促进对复杂材料功能背后的物理学的理解。 在自由度之间建立因果关系的不可能性阻碍了对它们之间相互作用的理解。 该提案讨论了一种独特的实验方法,有望克服这一挑战。 它是基于超快测量技术的扩展,以角分辨光电发射实验使用飞秒激光作为光子源。 时间分辨率允许通过在比潜在相关性更短的时间尺度上激发CES中不同自由度的耦合来解开它们,并通过探测它们的时间响应来整理这些相互作用,因为相关性发展。 基于电子激发态的动力学响应,建立了不同自由度之间的时间层次。 田纳西大学拟议的科学和支持基础设施为年轻学生的教育和培训提供了一个很好的环境。 我们的教育计划利用这些资源的可用性,在为本科生创造新的研究机会和详细计划的基础上,将研究和教育结合起来,以达到高中生。* 在复杂电子系统(CES)中,电子通过它们的电荷、晶格或自旋相互作用,产生壮观的非常规现象,如高温超导。 CES研究中的一个主要挑战是无法在相互作用之间建立因果关系,从而阻碍了对复杂材料的正确理解。 该提案讨论了一种独特的实验方法,有望克服这一挑战。 它是基于诱导电子发射,具有超短(小于十亿分之一秒!)紫外线辐射的脉冲。 对发射电子的分析提供了有关电子如何在材料中相互作用的重要信息。这些脉冲可以如此迅速地激发电子,从而瞬间破坏它们的相互作用。 然后在这些初始激发之后监测电子。 当相互作用开始重新形成时,将有可能在电子光谱中观察到它们的特征。 因此,通过探测激发电子态的时间响应,可以解开相互作用,并有可能在它们之间建立一个时间层次。 田纳西大学拟议的科学和支持基础设施为年轻学生的教育和培训提供了一个很好的环境。 我们的教育计划利用这些资源的可用性,在为本科生创造新的研究机会和详细的计划,以达到高中生的基础上,努力整合研究和教育。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Norman Mannella其他文献
Energy gap in the failed high-Tc superconductor La_<1. 875> Ba_<0. 125> CuO_4
失效高温超导体的能隙La_<1。
- DOI:
- 发表时间:
2009 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Rui-Hua He;Kiyohisa Tanaka;Sung-Kwan Mo;Takao Sasagawa;Masaki Fujita;Tadashi Adachi;Norman Mannella;Kazuyoshi Yamada;Yoji Koike;Zahid Hussain;Zhi-Xun Shen - 通讯作者:
Zhi-Xun Shen
Pocket pairs in iron-based materials
铁基材料中的口袋对
- DOI:
10.1038/s41567-023-02375-y - 发表时间:
2024-01-25 - 期刊:
- 影响因子:18.400
- 作者:
Norman Mannella - 通讯作者:
Norman Mannella
Norman Mannella的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Norman Mannella', 18)}}的其他基金
MRI: Acquisition of Major Research Instrumentation for Advanced Photoelectron Spectroscopy with Spin, Angle and Spatial Resolution
MRI:采购具有自旋、角度和空间分辨率的先进光电子能谱的主要研究仪器
- 批准号:
0923125 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
Expanding the Capabilities of Photoelectron Spectroscopy as to Reveal the Coupling of Different Degrees of Freedom in Complex Electron Systems
扩展光电子能谱的能力以揭示复杂电子系统中不同自由度的耦合
- 批准号:
0804902 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
基于光子集成芯片的新体制Sub-THz波段超宽带相控阵收发信机及其关键技术研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2023
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
靶向Sub-LBP的新型雄激素受体拮抗剂的发现及其抗前列腺癌活性研究
- 批准号:82304381
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
SDSS宽发射线活动星系核中基于光谱及光学准周期光变对sub-pc双黑洞系统的研究
- 批准号:12373014
- 批准年份:2023
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
Sub1/MIF信号调控B细胞介导心脏成纤维细胞活化的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
sub-7GHz频段全覆盖硅基低功耗有源准环形器的隔离度、带宽、噪声、线性度性能提升技术研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
SUB1调控Treg细胞异质性分化及功能特化的作用与机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:56 万元
- 项目类别:面上项目
Sub-6G频段无线信道参数获取与特征分析理论及方法研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:57 万元
- 项目类别:面上项目
具有滤波功能的Sub 6GHz 跨频段MIMO天线阵的研究
- 批准号:2020A151501442
- 批准年份:2020
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于滤波天线单元的Sub 6GHz跨频段移动终端MIMO天线阵的研究
- 批准号:61901126
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.5 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
类淀粉蛋白诱导高活性一维亚纳米(sub-1 nm) 铂基合金的合成、生长机理及电催化性能
- 批准号:21875205
- 批准年份:2018
- 资助金额:64.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Elements: Streaming Molecular Dynamics Simulation Trajectories for Direct Analysis: Applications to Sub-Picosecond Dynamics in Microsecond Simulations
元素:用于直接分析的流式分子动力学模拟轨迹:微秒模拟中亚皮秒动力学的应用
- 批准号:
2311372 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Sub-picosecond spectroscopy and imaging of mitochondrial respiratory chain redox
职业:线粒体呼吸链氧化还原的亚皮秒光谱和成像
- 批准号:
1943595 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Continuing Grant
Generation of sub-picosecond electron bunches by strong terahertz fields for high gradient electron acceleration and ultrafast electron diffractive imaging
通过强太赫兹场产生亚皮秒电子束,用于高梯度电子加速和超快电子衍射成像
- 批准号:
405983224 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Research Grants
Sub-picosecond control of polarized domain in organic ferroelectrics using second harmonic microscope
使用二次谐波显微镜对有机铁电体中的极化域进行亚皮秒控制
- 批准号:
16H04000 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Sub-Picosecond Stress-Induced Conductivity Transitions, Mechanical Transitions and Ferroelectric Transitions
亚皮秒应力引起的电导率转变、机械转变和铁电转变
- 批准号:
1409114 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
Mixed Signal Techniques for Analog-to-Digital Converter Design with Sub-Picosecond Time-Domain Performance in Nanometer CMOS
用于纳米 CMOS 中亚皮秒时域性能的模数转换器设计的混合信号技术
- 批准号:
1232085 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
Development of Transient Infrared Spectroscopy in the Sub-picosecond time resolution by Electro-Optic Effect.
利用电光效应开发亚皮秒时间分辨率的瞬态红外光谱。
- 批准号:
23655016 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
A study on imaging devices with sub-10 picosecond ultra high-speed charge modulators
亚10皮秒超高速电荷调制器成像器件的研究
- 批准号:
22246049 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Development of a Sub-Diffraction-Limited Microscope with Molecular Resolution, Wavelength Tunability, & Picosecond Time Resolution for Research in Biophys., Chem., & Materi
开发具有分子分辨率、波长可调性的亚衍射极限显微镜,
- 批准号:
1026028 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant
MRI: Acquisition of an Ultrafast Laser System for Terahertz Spectroscopy and Sub-Picosecond Dynamics
MRI:获取用于太赫兹光谱和亚皮秒动力学的超快激光系统
- 批准号:
0922929 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 60万 - 项目类别:
Standard Grant