Projektbeschreibung
Neue magnetische und optoelektronische Bauelemente für die moderne Informationstechnologie
Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt 2D-OPTOSPIN wird magnetische Bauelemente in Kombination mit optischer Kommunikation für energieeffiziente Datenspeicherung und -übertragung im Nanobereich entwickeln. Konkret werden die Eigenschaften von zweidimensionalen (2D) Materialien genutzt, wie die effizienten Spin-Bahn-Drehmomenten (SOT) von 2D-Halbmetallen mit ungewöhnlichen Symmetrien und die hervorragenden optischen Eigenschaften von 2D-Halbleitern. Ziel ist es, extern gesteuerte 2-D-SOT-Bauelemente zu schaffen, die elektrische Abstimmbarkeit von Spins und Exzitonen in 2D-Halbleitern zu realisieren, die elektrische Spininjektion in einem 2D-Halbleiter mit durch Spin-Bahn-Drehmomenten gesteuerter Spinrichtung zu demonstrieren und extern gesteuerte 2D-Spin-LEDs und Spinlaser zu entwickeln. Das Projekt wird den Weg für neue Generationen von Informationstechnologien ebnen und den Bereich der Van-der-Waals-Spintronik bereichern.
Ziel
In order for modern information technology to continue progressing at a rapid pace we require smaller devices consuming less energy.
Magnetic materials provide a promising route for nonvolatile memory devices. However, downscaling them is challenging, and information transfer between devices is hindered by short spin relaxation lengths, making it necessary to convert spin information into charge currents, leading to an increase in power dissipation.
The aim of this ERC project is to exploit the properties of two-dimensional (2D) materials to combine highly-efficient magnetic devices with optical communication. Specifically, I propose to seamlessly integrate the unique and highly efficient spin-orbit torques (SOTs) of 2D semimetals with the excellent optical properties of 2D semiconductors.
Low-symmetry 2D semimetals present SOT symmetries not seen in conventional devices. These are ideal for the control of perpendicular magnetic anisotropy ferromagnets as used in modern high-density memory devices, with the added advantage of their small size. Due to their reduced dimensionality, 2D semiconductors show strong light-matter interaction, efficient electric control over their optical properties, and low lasing thresholds. When combined, energy-efficient devices can be realized in which nonvolatile magnetic information is optically transported over very large distances.
To achieve this goal, I will (1) create externally controlled all-2D SOT devices, (2) realize electric tunability of spins and excitons in 2D semiconductors, (3) demonstrate electrical spin injection in a 2D semiconductor with spin direction controlled using SOTs, and (4) develop externally controlled 2D spin LEDs and spin lasers.
This project will pave the way for new generations of information technologies, addressing fundamental aspects along the way. It will enrich the van der Waals spintronics field and provide a new strategy towards energy-efficient data storage and transport at the nanoscale.
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: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Physik der kondensierten Materie Quasipartikel
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Spintronik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Laserphysik
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
9712CP Groningen
Niederlande
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.