Description du projet
Des nanostructures magnétiques 3D pour des dispositifs de spintronique
Les nanostructures magnétiques 3D possèdent des propriétés topologiques et de spin non conventionnelles qui en font un outil très prometteur pour les futures technologies multifonctionnelles telles que la spintronique, un domaine qui exploite à la fois la charge et le spin des électrons dans des dispositifs à l’état solide. Jusqu’à présent, la plupart des études dans ce domaine se sont limitées à des travaux de calcul et de théorie, car les techniques de fabrication actuelles peinent à produire des géométries 3D et des configurations de spin appropriées. À l’aide d’outils magnéto-optiques et de nano-impression 3D récemment développés, le projet 3DNANOMAG, financé par l’UE, mènera les premières recherches expérimentales sur des systèmes nanomagnétiques avancés présentant diverses géométries 3D complexes, des matériaux multicouches et des configurations de spin chiral. Les travaux expérimentaux seront complétés par des techniques de pointe en matière de microscopie magnétique et de simulation.
Objectif
Three-dimensional (3D) nanomagnets, with unconventional spin and topological properties, are very promising systems for the future development of greener, more capable, multi-functional technologies. However, the significant experimental challenges associated with the fabrication and probing of 3D nanoscale geometries and spin configurations, have restricted most studies to date in this field, to either computational and theoretical works, or experiments in simple 3D geometries that do not fully exploit the potential of moving to three dimensions.
Making use of recently-developed 3D nano-printing and magneto-optical tools, the 3DNANOMAG project will carry out first experimental investigations in ultra-advanced nanomagnetic systems with a variety of complex 3D geometries, multi-layered materials and chiral spin configurations. These techniques will be combined with state-of-the-art magnetic microscopy and simulations, in collaboration with worldwide experts.
The project will study 3D nanowire conduits, where the magnetic state and propagation properties of domain walls and skyrmionic textures will be tailored via symmetry-breaking nano-curvature effects, leading to ground-breaking investigations in 3D spintronic devices. In addition, new types of topologically non-trivial spin textures and localised magnetic defects will be realised via the pioneering exploitation of 3D geometrical effects in multi-strand nanowires with strong interwire coupling.
To carry out the project, 2.6M€ are requested, which will be employed to form a research team working for 60 months, use of microscopy facilities and the purchase of nanofabrication equipment specially designed for the investigation of 3D nanostructures.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
1040 Wien
Autriche