Descrizione del progetto
Liberare il potenziale termico dei materiali 2D
Le proprietà termiche e termoelettriche (TE) dei materiali bidimensionali (2D) di van der Waals rimangono poco conosciute, nonostante il loro potenziale per affrontare le sfide critiche della gestione energetica. Liberare tutto il loro potenziale è fondamentale per far progredire la tecnologia in campi come l’elettronica e la fisica della materia condensata. Una gestione termica efficiente e la raccolta di energia sono fondamentali, soprattutto nel contesto della crescente domanda di energia. Tuttavia, il controllo del flusso di calore su scala nanometrica rimane un problema complesso. Il progetto TheMA, finanziato dal CER, si propone di risolvere questo problema sviluppando nanomateriali semiconduttori ed eterostrutture 2D all’avanguardia. Utilizzando l’ingegneria dei foni e la caratterizzazione avanzata, il progetto consentirà una migliore guida del calore, un isolamento superiore e dispositivi TE in grado di riciclare il calore residuo per alimentare l’elettronica a basso consumo energetico e la futura elettronica 3D.
Obiettivo
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.
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.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
15341 Agia Paraskevi
Grecia