Descrizione del progetto
Minuscoli schemi elettrici potrebbero portare a dispositivi elettronici più efficienti dal punto di vista energetico
I materiali ferroelettrici sono speciali perché possono trattenere la polarizzazione elettrica, un fattore che li rende utili per la memoria e i dispositivi elettronici. Recentemente, gli scienziati hanno scoperto nuovi, minuscoli schemi polari in questi materiali (vortici, skyrmions) che potrebbero portare a realizzare dispositivi ultracompatti ed efficienti dal punto di vista energetico. Tuttavia, questi modelli sono stati studiati solo su speciali substrati di ossido e non sul silicio, che è alla base della maggior parte dell’elettronica moderna. Il progetto LUCIOLE, finanziato dal CER, si propone di portare queste texture ferroelettriche avanzate sul silicio. L’équipe userà tecniche avanzate come l’epitassia a fascio molecolare e sfrutterà le tecnologie dei semiconduttori per far crescere e controllare queste texture. La ricerca proposta indagherà come questi modelli possano essere stabilizzati sul silicio e come si comportino sotto un campo elettrico, portando allo sviluppo di dispositivi elettronici di nuova generazione.
Obiettivo
Ferroelectric materials have been known, and their fascinating properties exploited for more than 100 years. Still, in recent years, exotic polar textures resembling those found in magnetic materials have been unraveled in nanoscale ferroelectric perovskite oxides, such as flux closure domains, curling polarization, vortices, and the groundbreaking discoveries of polar skyrmions and merons in 2019/2020. Polar textures hold huge promise for novel robust topological electronic devices such as ultra-compact (> Tbit/in2) memories. However, so far, nanoscale polar domains have only been studied on special oxide substrates (e.g. SrTiO3), which precludes practical applications. I propose to take a revolutionary approach to the field of topological polar textures by bringing them to the realm of the Si platform. Not only is this necessary to implement energy-efficient nanodevices, but Si material and advanced CMOS semiconductor technologies offer multiple unexplored ways to engineer mechanical and electrical boundary conditions in ultrathin films and nanostructures of transition metal oxides.
With LUCIOLE, I will push the limits in the exploration and future harnessing of emergent states in ferroics with the following objectives:
- Create monolithically-integrated topological polar textures on silicon by molecular beam epitaxy and atomic layer deposition of epitaxial and glass-composite nanoscale ferroelectrics using strain, confinement and frustration engineering.
- Understand the polar textures created on silicon by combining advanced state-of-the-art correlative microscopies and spectroscopies at the nanoscale, including operando time-resolved methods.
- Integrate ferroelectrics at the nanoscale at the front-end- and back-end-of-line of Si chips in sub-500 nm two- and three-terminal devices with tunable stress and study their manipulation under electric field by statistically screening their properties at the wafer scale to unveil potentially rich behavioral patterns.
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 ottica microscopia
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- scienze naturali scienze chimiche chimica inorganica metalloidi
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia
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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-ADG
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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.
14109 Berlin
Germania
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.