Projektbeschreibung
Lichtgesteuerte Magnonik lässt auf ultraschnelle Datenverarbeitung hoffen
Die wachsende Nachfrage nach schneller, energieeffizienter Datenverarbeitung stößt an eine kritische Grenze: Die von der aktuellen Elektronik in modernen Rechenzentren erzeugte Wärme begrenzt die Leistungsfähigkeit und trägt zur globalen Erwärmung bei. Bei der Magnoniktechnologie werden Spinwellen (Magnonen) anstelle von Elektrizität zur Datenverarbeitung verwendet, wodurch Wärmeprobleme verhindert werden. Magnonik ist jedoch auf elektrische Ströme angewiesen, um diese Magnonen zu erzeugen. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts SPINWAVE besteht darin, diese Abhängigkeit von Elektrizität zu beseitigen, indem Licht zur Erzeugung und Manipulation von Magnonen in speziellen Materialien, den sogenannten Antiferromagneten, eingesetzt wird. In Materialien dieser Art präzedieren die Spins im Pikosekundenbereich und koppeln stark an elektromagnetische Terahertz-Wellen. Der Ansatz von SPINWAVE könnte mithilfe der Entwicklung theoretischer Modelle, numerischer Löser und prototypischer Logikelemente die magnonenbasierte Datenverarbeitung revolutionieren, wobei eine noch nie dagewesene Geschwindigkeit und Effizienz erreichbar wäre.
Ziel
Finding a fundamentally new approach for data processing in the fastest and most energy efficient way is a frontier problem for applied physics and technology. The amount of data generated every second is so enormous that the heat produced by modern data centres has already become a serious limitation to further increase their performance. This heating is a result of the Ohmic dissipation of energy unavoidable in conventional electronics. At present, the data industry lacks a solution for this problem, which in future may contribute greatly to the global warming and energy crisis.
An emerging alternative approach is to employ spin waves (magnons) to realize waveform-based computation, which is free from electronic Joule heating. However, the present realization of this approach, called magnonics, uses electric currents to generate and modulate magnons. This project aims to replace the electrons with light using antiferromagnetic materials, in which spins precess on a picosecond timescale and strongly couple to electro-magnetic waves. This interdisciplinary approach at the interface between magnetism and photonics not only circumvents Ohmic losses, but simultaneously pushes the operation of magnonics to THz clock-rates. Firstly, we will develop theoretical framework and a numerical solver to describe antiferromagnetic spin dynamics, strongly coupled to electro-magnetic radiation at THz frequencies. Secondly, we will develop prototypical antiferromagnetic logic elements that may have an enormous impact upon future magnon-based information processing technology. These two tasks will be pursued in parallel as the development of the solver will be validated through comparison of the numerical results with the experimental data, while the design of the magnonic logic will be informed by the numerical simulations.
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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Programm/Programme
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-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-POC
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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.
LA1 4YW LANCASTER
Vereinigtes Königreich
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.