Projektbeschreibung
Spintronik bietet einen Weg für bioinspirierte Datenverarbeitung
Das EU-finanzierte Projekt NIMFEIA zielt darauf ab, neue Anwendungen für die Spintronik zu erschließen, die über die Kernbereiche der Technologie wie Speicherung, Signalverarbeitung und Feldsensorik hinausgehen. Die Forschenden werden Fortschritte im Bereich des Nanomagnetismus und der Spintronik kombinieren, um eine Hardwarelösung für die bioinspirierte Datenverarbeitung zu entwickeln – ein Forschungsgebiet, das darauf abzielt, computerwissenschaftliche Probleme mithilfe biologischer Modelle zu lösen. Die Projektarbeit wird auf den Fortschritten im Bereich des reziproken Gitters aufbauen, in dem nichtlineare Spin-Wellen-Wechselwirkungen, die durch nichttriviale Spinstrukturen (z. B. magnetische Wirbel) vermittelt werden, effizient für Reservoir-Computing-Aufgaben wie Mustererkennung genutzt werden können.
Ziel
NIMFEIA aims to provide a hardware solution for brain-inspired computing using magnetic materials on the nanoscale combined with advanced spintronics technologies. It is based on the disruptive idea of computation in reciprocal space where nonlinear spin-wave interactions mediated by nontrivial spin textures, such as magnetic vortices, can be efficiently harnessed for reservoir computing tasks like pattern recognition and time series prediction with minimal pre-processing of input data. We will demonstrate the ground-breaking nature of our proposal by meeting four core objectives: (1) Demonstrating the core principles of reservoir computing using GHz-regime spin waves by quantifying and designing nonlinear scattering processes in reciprocal space (TRL 3); (2) Developing an experimental and scalable proof-of-concept device using industrially compatible processes (TRL 4); (3) Demonstrating the utility of the magnon reservoir on a selected pervasive real-world use case, namely gesture and feature recognition from radar data in autonomous driving scenarios (TRL 4-5); (3) Scaling the magnon reservoir to the THz regime by moving towards the edge of the Brillouin zone and through the use of antiferromagnetic materials. While Objectives 1-3 will focus on the validation of the novel technology in laboratory and industrially relevant environment, Objective 4 will provide the groundwork for pushing this technology towards THz frequency operation and 6G compatibility. NIMFEIA will lay the foundations for a new paradigm in nanomagnetic and spintronic technologies that go beyond traditional applications in binary storage and Boolean logic, radiofrequency signal processing, as well as field sensing. It will address major current technological challenges by proposing an energy-efficient computing scheme for edge computing using artificial intelligence.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01
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