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Controlling Electric Signals with Insulating Antiferromagnets and Insulating Ferromagnets

Projektbeschreibung

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Ein neuer Weg zur Bewältigung der Verlustleistung

In einer Welt der elektronischen Geräte ist die Verlustleistung ein kritisches Thema. Der durch den Ladungstransport verursachte Energieverlust beeinträchtigt nicht nur die Leistung der konventionellen Elektronik und Spintronik, sondern trägt auch zum weltweiten Energieverbrauch bei. In diesem Zusammenhang wird das EU-finanzierte Projekt INSULATRONICS antiferromagnetische und ferromagnetische Isolatoren nutzen, um die mit dem Ladungstransport verbundenen Leistungsverluste zu umgehen. Durch innovative Techniken wie Spin-Transfer-Momente und Spin-Pumpen wollen die Forschenden den Stromverbrauch drastisch senken. Der Erfolg dieses Vorhabens könnte eine Zukunft mit hocheffizienten Oszillatoren, Logikbausteinen, Speichern und Quantenverarbeitung eröffnen. Erleben Sie, wie Forschende die Regeln für energieeffiziente Technologien neu schreiben.

Ziel

The proposal aims to facilitate a revolution of information and communication technologies by controlling electric signals with antiferromagnetic insulators and ferromagnetic insulators. We recently discovered that antiferromagnets can be active components in spintronics devices despite their lack of a macroscopic magnetic moment, and even when they are insulating.

Conventional electronics- and spintronics-based logic and memory devices, interconnects, and microwave oscillators are based on (spin-polarized) charge transport, which inherently dissipates power due to ohmic losses. The research proposed seeks to determine the extents to which “Insulatronics” has the potential to control the electric and thermal signal generation, transmission, and detection in more power-efficient ways.

Insulatronics is profoundly different because there are no moving charges involved so the power reduction is significant. We hope to establish the extents to which spin-waves and coherent magnons in antiferromagnetic insulators and ferromagnetic insulators can be strongly coupled to electric and thermal currents in adjacent conductors and utilize this coupling to control electric signals. The coupling will be facilitated by spin-transfer torques and spin-pumping – a technique we pioneered – as well as spin-orbit torques and its reciprocal process of charge-pumping.

The core of this project focuses on the theoretical and fundamental challenges facing Insulatronics. Beyond the duration of the project, if we are successful, the use of spin signals in insulators with extremely low power dissipation may enable superior low-power technologies such as oscillators, logic devices, interconnects, non-volatile random access memories, and perhaps even quantum information processing.

Wissenschaftliches Gebiet

Programm/Programme

Thema/Themen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

ERC-2014-ADG

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Finanzierungsplan

ERC-ADG - Advanced Grant

Gastgebende Einrichtung

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Netto-EU-Beitrag
€ 2 140 502,50
Adresse
HOGSKOLERINGEN 1
7491 Trondheim
Norwegen

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Region
Norge Trøndelag Trøndelag
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 2 140 502,50

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Letzte Aktualisierung: 18 August 2022

Mein Booklet

Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/669442/de

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