Descrizione del progetto
Una ricerca fa luce sulla dinamica dei magnoni nei materiali 2D
Lo spin è una caratteristica intrinseca delle particelle quantistiche. Gli spin degli elettroni rivestono un ruolo chiave nella determinazione del magnetismo in quanto il loro movimento genera una corrente elettrica, facendo sì che ognuno di essi agisca come un minuscolo magnete. Un magnone è un’eccitazione collettiva della struttura di spin degli elettroni in un reticolo cristallino. Nei materiali magnetici di alta qualità, i magnoni consentono il trasferimento di informazioni elettroniche di spin a lunga distanza. Queste eccitazioni collettive di spin sono state ampiamente studiate nei materiali magnetici sfusi e nelle pellicole sottili. Il progetto 2DMAGSPIN, finanziato dall’UE, si propone di approfondire la dinamica dei magnoni nei materiali magnetici 2D. I ricercatori studieranno il trasporto elettronico degli spin in due tipi di materiali di Van der Waals: strati 2D atomicamente sottili impilati l’uno sull’altro.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
9712CP Groningen
Paesi Bassi