Description du projet
Le graphène pourrait ouvrir la voie à des circuits spintroniques à grande vitesse et à faible consommation
Les cristaux quantiques bidimensionnels (2D) donnent un nouvel élan à l’exploration du développement de dispositifs spintroniques plus rapides et plus efficaces sur le plan énergétique. Les matériaux quantiques 2D atomiquement minces comme le graphène ont ouvert des possibilités uniques d’effectuer des calculs en utilisant le moment magnétique intrinsèque des électrons, appelé spin. Tirant parti de l’expertise des chercheurs dans le domaine des circuits de spin en graphène flexible et de la caractérisation précise des cristaux magnétiques en 2D, le projet SPINNER, financé par l’UE, a pour objectif de développer des circuits intégrés basés sur le spin, dotés de fonctions de spin à plus faible consommation et de capacités de traitement plus rapides. Les nouvelles expériences proposées s’appuieront sur l’expertise des chercheurs en matière de transport de spin et de charge, de magnétométrie µHall, de méthodes de nanofabrication avancées et d’ingénierie des dispositifs.
Objectif
Can spin integrated circuits (Spin-ICs) with low power-high speed processing capabilities be realized? What are the key ingredients necessary to catapult present-day spintronics to make such a leap? The emergence of two-dimensional (2D) quantum crystals provides new impetus for exploring ambitious ultralow-power and ultrafast speed prospects of spintronics and nanomagnetism. Atomically thin 2D quantum materials like graphene have created novel possibilities for pure spin current communication, functionalities, and controlling spin phenomena, for inventing entirely new kind of spin components, that could pave the way for spin ICs. SPINNER aims to unleash these prospects leveraging the PI’s pioneering leadership and recent innovations in flexible graphene spin circuits, breakthrough longest spin communication in graphene, and precision characterization of 2D magnetic crystals, aiming for three highly ambitious objectives: (1) Achieving strain control of spin currents and spin Hamiltonian in 2D materials. (2) Enabling field-free pure spin current torque functionalities in graphene spin circuits. (3) Controlling ultrafast spin currents at 2D spinterfaces. The proposed new experiments in SPINNER build upon the PI’s expertise in state-of-the-art spin and charge transport, µ-Hall magnetometry, advanced nanofabrication, and device engineering, augmented with new strengths in magneto-optic Kerr effect and ultrafast spin dynamics experiments. Designed for unprecedented engineering of spin materials and devices, the success of SPINNER will reveal new performance, low-power spin functions, determining the ultimate efficiency and speed of pure spin-current operations for Spin-ICs, leading to multiple new scientific and technological breakthroughs. Realizing SPINNER will make a significant impact on 2D quantum materials, flexible nanoelectronics, nanomagnetism and spintronics, and device physics, proving its high multidisciplinary worth.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2020-COG
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ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
751 05 Uppsala
Suède