Opis projektu
Inteligentna molekularna magnonika 2D przyczyni się do postępu w technologiach informacyjnych
Dwuwymiarowe (2D) materiały magnetyczne van der Waalsa oferują niespotykane bloki budowlane służące do przesyłania, magazynowania i przetwarzania informacji z wykorzystaniem fal spinowych (których kwanty nazywają się magnonami) na granicy miniaturyzacji. Zespół finansowanego ze środków ERBN projektu 2D-SMARTiES zastosuje podejście chemiczne, aby opracować nową generację urządzeń magnonicznych opartych na hybrydowych heterostrukturach molekularnych/2D, w których zewnętrzne manipulowanie cząsteczkami reagującymi na bodźce zarządza precyzyjną kontrolą dynamiki spinu. Badacze ustanowią wydajne ramy teoretyczne i obliczeniowe, na których oprą syntetyczne wysiłki, aby stworzyć nanourządzenia na potrzeby technologii informacyjnych, które cechować się będą niskim zużyciem energii i dużym potencjałem w zakresie dostosowania. Naukowcy zapoczątkują nową interdyscyplinarną dziedzinę, molekularną magnonikę 2D, mającą wpływ na molekularną nanonaukę, fizykę ciała stałego i materiałoznawstwo.
Cel
The final goal of 2D-SMARTiES is to develop a new generation of magnonic devices based on hybrid molecular/2D heterostructures in which a precise control of the spin dynamics can be achieved by external manipulation of stimuli-responsive molecules. With this aim in mind, the project will establish an efficient theoretical and computational framework to guide the synthetic efforts towards the creation of low power consumption and highly tunable nanodevices for information technologies using a chemical approach.
The recent emergence of 2D van der Waals magnetic materials provides unprecedented building-blocks to transmit, storage and process information using spin waves, whose quanta are called magnons, at the limit of miniaturization. We will exploit the potential of switchable organic and spin crossover molecules to act as emitters, modulators and detectors of magnons at interfaces formed by this class of molecules and 2D antiferromagnets. This will open a versatile route based on smart molecules to face some of the current challenges in magnonics. In concrete, we will provide: (1) a more profound understanding of the hybridization of molecular orbitals on magnetic surfaces, as well as the effect of these hybridized states on the spin dynamics of 2D magnets; (2) a software package to model magnon dynamics in hybrid materials; (3) a deep analysis of strain-magnon coupling effects due to the thermal or light-induced spin switching in spin crossover systems deposited on 2D materials; (4) an efficient quantum transport code accounting for spin-orbit torque effects to understand the enhancement of properties in the 2D material when interfaced with a topological insulator; and (5) the creation of novel devices as a proof of concept. We envision the birth of a new interdisciplinary field, namely molecular 2D magnonics, with impact in molecular nanoscience, solid-state physics and materials science leading to promising long-term applications in information technologies.
Dziedzina nauki
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
46010 Valencia
Hiszpania