Description du projet
Des nano-oscillateurs spin Hall fabriqués à partir de matériaux ferrimagnétiques plus verts
De nombreux protocoles et applications radio s’appuieront sur des fréquences bien supérieures à 50 GHz. Les nano-oscillateurs Spin Hall (SHNO) sont capables d’atteindre des fréquences extrêmement élevées. Ils présentent également une taille nanométrique, disposent d’une capacité d’accord ultra-rapide et à large fréquence, et sont considérés comme des candidats au remplacement des oscillateurs CMOS. Le remplacement des matériaux ferromagnétiques conventionnels par des matériaux ferrimagnétiques pourrait permettre d’exploiter le plein potentiel des SHNO à haute fréquence. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet MANGAs propose d’utiliser les nitrures de manganèse comme matériaux ferrimagnétiques plus écologiques pour produire des SHNO. L’équipe les étudiera à l’aide de techniques optiques avancées et intégrera des couches d’autres matériaux magnétiques, afin de caractériser les sources de spin et les oscillations qu’elles génèrent dans les SHNO.
Objectif
Spin Hall nano-oscillators(SHNOs) have garnered significant attention in recent years due to their high frequencies, nanoscale size, ultra-fast/wide frequency tunability, and potential to replace CMOS-based oscillators. Here, an input current with spin hall effect is used to generate oscillations in a magnetic material ranging from a few hundreds of MHz to tens of GHz. As many existing and future radio protocols and applications will use frequencies well above 50 GHz, pushing the SHNO operating frequencies much higher would be of tremendous value. One way to increase the operating frequencies of SHNOs is by replacing the magnetic materials from ferromagnets to ferrimagnets. The magnetic properties of ferrimagnets make it a perfect candidate to be used for high frequency SHNOs. MANGA aims to use the Manganese Nitride (Mn4N) family of ferrimagnetic materials made up of light, abundant, cheap and greener elements to realise different types of SHNOs. It will demonstrate sub-THz ultra high frequency SHNOs followed by high frequency exchange spring oscillators by coupling the Mn4N system with other ferromagnetic materials such as Ni/NiFe/CoFeB. The Mn4N system will be studied as the spin source layer to generate oscillations in other magnetic layers. The first objective in MANGA of sub-THz ultra high frequency oscillators will be done by nanofabrication of nanoscale SHNO devices in Mn4N system which will be studied with the help of advanced optical techniques such as Brillouin Light Scattering(BLS) microscopy. For the next objective SHNO devices will be fabricated after the deposition of other magnetic layers on Mn4N layer and studied with various magnetic characterization techniques and BLS microscopy. For the last objective a Copper layer will be inserted between the Mn4N layer another magnetic layer. The spin source properties will be studied with the help of rectangular bar devices and oscillations will be studied with the SHNO devices.
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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
405 30 Goeteborg
Suède