Projektbeschreibung
Transformation der Datenverarbeitung und -speicherung mit neuen spin-basierten Ansätzen
Herkömmliche Computer verbrauchen viel Energie, da sie für die Informationsverarbeitung elektrische Ladung verwenden. Spin-basiertes Rechnen ist ein neuer, energieeffizienter Ansatz, bei dem Spinwellen (sogenannte Magnonen) zur Informationsübertragung genutzt werden. In antiferromagnetischen Materialien wechselwirken zwei Arten von Magnonen mit entgegengesetzten Spins. Dadurch entsteht eine komplexe Dynamik, die kontrolliert werden kann. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts POSA wird untersucht, inwiefern reine Spinströme für die Kontrolle dieser Magnonen in antiferromagnetischen Isolatoren genutzt werden können. POSA verfolgt insbesondere drei Ziele: den Aufbau einer Plattform zur Manipulation von Pseudospin-Zuständen für die spin-basierte Datenverarbeitung, die Entwicklung von Spin-Torque-Oszillatoren zur Erzeugung von Frequenzkämmen im Mikrowellen- und Terahertzbereich, sowie die Entwicklung künstlicher Neuronen für magnonische neuronale Netze und Reservoir Computing.
Ziel
Spin-based information processing is a viable alternative to charge-based approaches, enabling low-power devices. In magnetically ordered systems, spin information can be transported via the quantized excitations of the magnetic lattice, called magnons. In an antiferromagnetic system, we generally find two degenerate magnon modes with opposite Néel precession chirality, i.e. opposite spin. These two modes can couple and give rise to complex dynamics and superposition states. I could show that these dynamics can be well described via the pseudospin and its dynamics. My group showed experimentally that electrical pure spin current injection and detection in hematite thin films gives access to the coherent pseudospin dynamics and leads to the manifestation of the magnon Hanle effect.
I propose to investigate the coherent spin dynamics induced by pure spin currents in antiferromagnetic insulators, which open up new avenues for energy-efficient information processing beyond von Neumann architectures.
The project aims to achieve three main objectives:
1) Establish an experimental platform for pseudospin-based antiferromagnetic magnonics with efficient generation, manipulation, and detection of pseudospin states utilizing antiferromagnetic insulators. This provides the potential for a paradigm shift in magnonics away from wave-based towards spin-based information processing and encoding.
2) Realize pure spin current-driven spin-torque oscillators in antiferromagnetic insulators. This enables the on-chip generation of frequency combs in the microwave and terahertz regime and coherent magnon generation.
3) Explore spiking artificial neurons based on antiferromagnetic spin-torque oscillators. This provides a pathway towards energy-efficient magnonic neural networks and reservoir computing.
The successful project will have a transformative effect for energy-efficient information processing, on-chip generation of frequency combs, and hardware for artificial neural networks.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
80539 MUNCHEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.