Skip to main content
Weiter zur Homepage der Europäischen Kommission (öffnet in neuem Fenster)
Deutsch de
CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Two-dimensional magnon and spin gases in magnetic Van der Waals heterostructures

Projektbeschreibung

Forschung gibt Aufschluss über die Dynamik von Magnonen in 2D-Materialien

Der Spin ist ein intrinsisches Merkmal von Quantenpartikeln. Elektronenspins spielen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung von Magnetismus. Ihre Bewegung erzeugt einen elektrischen Strom, der jedes einzelne Elektron wie einen winzigen Magneten wirken lässt. Eine kollektive Anregung der Elektronen-Spinstruktur in einem Kristallgitter wird als Magnon bezeichnet. In hochwertigen magnetischen Materialien ermöglichen Magnonen die elektronische Übertragung von Spininformationen über große Entfernungen. Diese kollektiven Spinanregungen wurden in magnetischen Massenmaterialien und dünnen Filmen eingehend untersucht. Das EU-finanzierte Projekt 2DMAGSPIN zielt darauf ab, die Magnonendynamik in magnetischen 2D-Materialien zu untersuchen. Die Forschenden werden den elektronischen Spintransport in zwei Arten von Van-der-Waals-Materialien – atomar dünne, übereinander gestapelte 2D-Schichten – untersuchen.

Ziel

Dimensionality plays a crucial role in the physical properties of condensed matter systems. In the last century, the optimization of FET technology led to the discovery of a new state of matter, in which quantum mechanics fully confines any electron motion to parallel to the interfaces, i.e. the two-dimensional electron gas (2DEG).
Magnons, the elementary excitations of the ground state magnetic order (either ferro, ferri, or antiferromagnetic) also carry spin. In high-quality magnetic materials magnons enable long-distance electronic spin information transfer. Magnonics has been studied extensively in magnetic bulk materials, or in thin films where still several sub-bands are thermally populated. The challenging major next step is to realize and study magnon and electronic spin transport in the ultimate 2D magnetic regime.
The aim of this ERC Advanced project is to combine and study strictly 2 dimensional spin transport in two types of vdW magnets: in a 2D magnon gas (2DMG) in electrically insulating Van der Waals ferro and antiferromagnets and in a 2D spin gas (2DSG) in proximity-induced magnetic graphene.
To achieve this aim, I will (i) fabricate high quality 2D vdW materials, heterostructures and devices; (ii) realize and study spin transport in a two-dimensional magnon gas (2DMG); (iii) realize and study a two-dimensional spin gas (2DSG) in magnetic graphene; and (vi) develop new spintronics functionalities in hybrid 2DMG and 2DSG heterostructures.
This project will open a regime that has not been explored before. Magnon-magnon, magnon-phonon, and magnon (electronic) spin interactions in 2D will lead to phenomena that are either difficult to realize in 3D, such as hydrodynamic spin current flow and self-oscillations, or have not yet been anticipated at all. 2DMG and 2DSG controlled by gates and, possibly, operating at room temperature will enrich the vdW spintronics and provide new strategies for information technology including heat management.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN
Netto-EU-Beitrag
€ 2 495 000,00
Adresse
Broerstraat 5
9712CP Groningen
Niederlande
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 2 495 000,00

Begünstigte (1)