Projektbeschreibung
Ultraschnelle magnetische Phänomene nutzen „verdrehte“ Plasmonen
Die Entwicklung ultraschneller optomagnetischer Anwendungen in der Spintronik erfordert die kohärente Kontrolle magnetischer Bits im Nanometerbereich. Verdrehte elektromagnetische Felder (erzeugt durch Licht mit Bahndrehimpuls) gestatten eine bessere Kontrolle der Elektronenbewegung und des Spins als zirkular polarisiertes Licht. Ob sich verdrehtes Licht auf Magnetismus auswirken kann, bildet jedoch eine offene Frage. Die Untersuchung erfordert eine Möglichkeit zur Erzeugung elektromagnetischer Felder im Nanometerbereich, die eine hohe Dichte an Bahndrehimpulsen aufweisen. Das Team des ERC-finanzierten Projekts MagneticTWIST zielt darauf ab, eine kohärente Übertragung von Bahndrehimpulsen auf die elektronischen Spin- und Orbitalfreiheitsgrade im Nanomaßstab zu realisieren Dazu werden „verdrehte“ Plasmonenpolaritonen eingesetzt, die Bahndrehimpulse tragen und durch Femtosekunden-Lichtpulse angetrieben werden.
Ziel
Harnessing twisted light (light carrying orbital angular momentum) on the nanoscale, and its interaction with magnetism, can revolutionize how we encode and process information. In fact, twisted electromagnetic fields can enable a superior control over the motion of the electrons and their spin compared to circularly polarized light. Yet, a clear demonstration that it is possible to act on magnetism using twisted light has still to be established. The main challenge is to find an approach to generate nanoscale electromagnetic fields carrying orbital angular momentum, which can be exploited to drive magnetism with extreme (few nanometers) spatial resolution, at the intrinsic time scale (few tens of femtoseconds) of the fundamental magnetic interactions (exchange and spin-orbit coupling) responsible for the magnetic order in matter. This feature is essential for the development of ultrafast opto-magnetic applications in spintronics, where a major goal is the coherent control of nanoscale magnetic bits. In MagneticTWIST I tackle this challenge and propose the way towards nanoscale control of ultrafast magnetic phenomena by exploiting twisted plasmons, that is plasmon polaritons (light-induced coherent collective oscillations of free electrons in metals) carrying orbital angular momentum and driven by femtosecond light pulses. This strategy will enable a coherent transfer of orbital angular momentum to the electronic spin and orbital degrees of freedom at the nanoscale. In this way, I will disclose new types of light-matter interactions and new kinds of opto-magnetic effects, with a ground-breaking impact on ultrafast magnetism, spintronics and light-driven electronics. Beyond this, MagneticTWIST will open a radically new path enabling to store and process an infinite amount of information on different spatiotemporal levels, impacting also other research fields such as cryptography, artificial intelligence, and quantum technology.
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. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenElektromagnetismus und ElektronikOptoelektronik
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenElektromagnetismus und ElektronikSpintronikmolekulare Spintronik
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenPhysik der kondensierten MaterieFestkörperphysik
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptiknichtlineare Optik
- NaturwissenschaftenNaturwissenschaftenOptikSpektroskopie
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
901 87 Umea
Schweden