Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Advancing orbitronics by pushing electron orbital angular momentum to terahertz speed

Opis projektu

Orbitalny moment pędu w elektronice nowej generacji

Spinowy moment pędu (S) elektronów przyczynił się do rozwoju elektroniki polegającego na wzbogaceniu jej o funkcje spintroniczne, takich jak przełączanie magnetyzacji i wykrywanie w skali femtosekundowej. Orbitalny moment pędu (L) elektronów może być sposobem na dalsze zwiększanie możliwości spintroniki. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu ORBITERA ma na celu zbadanie dynamiki orbitalnego momentu pędu za pomocą femtosekundowych impulsów optycznych i terahercowych pól elektrycznych. Naukowcy będą pracować nad rozdzieleniem efektów obu rodzajów pędu, budową ultraszybkich generatorów i detektorów prądu L oraz badaniem wpływu orbitalnego momentu pędu na sieci krystaliczne. Dzięki badaniu dziedziny orbitroniki w reżimie terahercowym, zespół projektu ORBITERA opracuje nowe metody i rozwiązania, które mogą przynieść korzyści szerszej społeczności naukowej poza wyspecjalizowanymi laboratoriami.

Cel

The spin angular momentum (S) of the electron has significantly extended conventional electronics, which relies on the electron charge (C), by new, so-called spintronic functionalities. Examples include magnetization switching, the transport of S and its detection, even down to femtosecond time scales. To boost the efficiency of spintronics, the so far neglected yet equally fascinating and important orbital angular momentum (L) of electrons is considered to be a powerful pathway. Orbitronic phenomena such as L-based transport, torques and magneto-optic effects have much larger magnitude than their S counterparts and may, thus, efficiently complement or even replace spintronic functionalities. Microscopically, L is completely different from S. Its dynamics involves new physics that needs to be understood, in particular on ultrafast time scales.

In the ORBITERA project, my team and I will obtain unprecedented insights into L dynamics by using femtosecond optical pulses and terahertz (THz) electric fields, which couple directly to the motion of conduction electrons at their natural frequencies and relaxation rates. We will tackle important challenges of general orbitronics and, in particular, separate L- and S-based effects despite their identical macroscopic symmetry properties, build ultrafast generators and detectors of exclusively L currents, reveal the nature of L transport (e.g. ballistic, diffusive, tunneling), measure the magnetic moments forming an L current, probe the interaction of L with the crystal lattice, temporally resolve L-S and L-C interconversion, and apply THz L torque to ultimately switch magnetic order ultrafast.

By establishing THz orbitronics, new methodology (such as ultrafast drivers of L currents and L-conductance spectroscopy at 0.1-50 THz) and applications (such as the detection of THz electric fields without relying on the weak spin-orbit coupling) will be developed that can be used by a community beyond specialized THz labs.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2023-ADG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

FREIE UNIVERSITAET BERLIN
Wkład UE netto
€ 2 494 296,00
Koszt całkowity
€ 2 494 296,00

Beneficjenci (1)