Descrizione del progetto
Nuovi dispositivi magnetici e optoelettronici per la moderna tecnologia dell’informazione
Il progetto 2D-OPTOSPIN, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, svilupperà dispositivi magnetici combinati alla comunicazione ottica per la memorizzazione e il trasporto di dati a basso consumo energetico su scala nanometrica. In particolare, sfrutterà le proprietà dei materiali bidimensionali (2D), come le efficienti coppie spin-orbita (SOT, spin-orbit torque) dei semimetalli 2D con simmetrie insolite e le eccellenti proprietà ottiche dei semiconduttori 2D. Si cercherà di creare dispositivi SOT all-2D controllati dall’esterno, di realizzare la sintonizzazione elettrica degli spin e degli eccitoni nei semiconduttori 2D, di dimostrare l'iniezione elettrica di spin in un semiconduttore 2D con direzione di spin controllata da SOT e di sviluppare LED e laser di spin 2D controllati dall'esterno. Il progetto aprirà la strada a nuove generazioni di tecnologie informatiche e arricchirà il campo della spintronica di Van der Waals.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze fisiche fisica della materia condensata quasiparticelle
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica spintronica
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- scienze naturali scienze fisiche ottica fisica dei laser
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
9712CP Groningen
Paesi Bassi
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.