Description du projet
Exploiter le potentiel thermique des matériaux 2D
Les propriétés thermiques et thermoélectriques (TE) des matériaux de van der Waals bidimensionnels (2D) restent mal comprises, malgré leur potentiel pour relever les défis critiques de la gestion de l’énergie. L’exploitation de leur plein potentiel est essentielle pour faire progresser la technologie dans des domaines tels que l’électronique et la physique de la matière condensée. Une gestion thermique et une collecte d’énergie efficaces sont cruciales, en particulier dans le contexte d’une demande énergétique croissante. Pourtant, le contrôle du flux de chaleur à l’échelle nanométrique reste un problème complexe. Le projet TheMA, financé par le CER, vise à résoudre ce problème en développant des nanomatériaux et des hétérostructures semi-conducteurs 2D de pointe. Grâce à l’ingénierie des phonons et à une caractérisation avancée, le projet permettra un meilleur guidage de la chaleur, une isolation supérieure et des dispositifs TE capables de recycler la chaleur perdue pour alimenter l’électronique à faible consommation d’énergie et l’électronique 3D de demain.
Objectif
Two-dimensional (2D) van der Waals layered materials have been acclaimed for their great potential in several fields of condensed matter physics. As applications are starting to appear, increased effort is dedicated to understand their unique electronic, optical, mechanical and chemical properties. However, thermal and thermoelectric (TE) properties of 2D materials remain largely underexplored despite their profound potential impact on one of the most important current scientific and technological challenges: energy management.
TheMA is an ambitious project, which aims to create a breakthrough in our understanding and ability to control phonon and energy transport at the nanoscale. Its main goal is to create novel 2D semiconductor nanomaterials and heterostructures for thermal management applications and TE devices for power generation beyond current state-of-the-art. Specifically, by using phonon engineering approaches supported by advanced characterization, the project targets the fabrication and on-chip integration of (a) novel engineered transition metal dichalcogenide (TMD) based nanostructures for heat guiding and superior thermal insulation and (b) TE power generators capable of recycling the waste heat from hot spots or environmental interlinks, to deliver sufficient power to sustain low-power electronics. Ultimate goal of the project is to provide innovative solutions for on-chip energy management and energy harvesting for Information and Communication Technologies, the Internet of Things and 2D nanoelectronic devices.
The research proposed here will go beyond state-of-the-art providing the in-depth understanding of nanoscale energy dissipation and phonon transport in 2D nanomaterials and lay the foundations for the development of future three-dimensional heterogeneous electronics. The findings will drastically enhance the prospects of TMD materials for thermal management and TE applications and boost their integration in the main semiconductor industry.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
15341 Agia Paraskevi
Grèce