Projektbeschreibung
Neues Material zur Steuerung von Spinwellen könnte hocheffiziente Technologien voranbringen
Spintronische Bauelemente, die den Elektronenspin für die Datenverarbeitung nutzen, bergen ein großes Potenzial für stromsparende Technologien, darunter Speichergeräte der nächsten Generation, Logikschaltungen sowie Quantencomputersysteme. Topologische Magnonen – Spinwellen, die sich auf bestimmten Pfaden bewegen können, ohne von Defekten gestreut zu werden – könnten die Spintronik voranbringen, aber ihre Steuerung durch elektrische Felder bleibt eine Herausforderung. Dies ergibt sich aus der Schwierigkeit, topologische und magnetoelektrische Eigenschaften in einem einzigen Material zu verbinden. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt TOPOLOGIQ wird dazu beitragen, dieses Problem zu lösen, indem eine neue Materialplattform unter Verwendung von Pyrochloroxiden entwickelt wird, die für ihr komplexes Quantenverhalten bekannt sind. TOPOLOGIQ wird versuchen, diese Werkstoffe auf atomarer Ebene präzise zu manipulieren, um schließlich erstmals topologische und magnetoelektrische Eigenschaften zu kombinieren. Dieser Durchbruch könnte den Weg für innovative Quantenmaterialien ebnen sowie die Entwicklung von Niedrigenergiegeräten der nächsten Generation ermöglichen.
Ziel
Topological magnons offer immense promise for the development of dissipation-less spintronic devices. However, the ability to control these spin excitations through electric fields remains a significant challenge due to the difficulty in stabilising systems that exhibit both topological and magnetoelectric properties within a single framework. TOPOLOGIQ aims to address this by creating a novel epitaxial platform based on pyrochlore oxides (A2B2O₇), with the final goal of combining topological and magnetoelectric properties in an oxide material for the first time.
Bulk pyrochlore oxides host a rich variety of quantum phenomena due to the interplay between electron, spin, and orbital degrees of freedom in a geometrically-frustrated lattice. Recent advancements in epitaxial growth and related nanotechnology provide the tools to precisely control factors like strain, dimensionality, oxygen stoichiometry and interface proximity, offering a unique opportunity to manipulate these complex interactions in thin-film form.
TOPOLOGIQ’s strategy encompasses four core objectives: 1) Growing high-quality magnetically-ordered pyrochlore heterostructures, 2) Inducing structural transitions by manipulating strain, confinement, periodicity, and oxygen non-stoichiometry, 3) Characterising the emerging topological and symmetry properties using resonant spectroscopic probes, and 4) Modulating these properties via external magnetic and electric fields.
This ambitious approach extends the use of cutting-edge nanotechnology beyond the perovskite oxides (ABO3) commonly studied in this context, unlocking the potential of pyrochlore oxides as novel quantum materials. By achieving atomic-scale control over magnetoelectric coupling and magnon topology, TOPOLOGIQ will establish a new paradigm in material science, with broad implications for energy-efficient devices and quantum technologies.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Technik und Technologie Werkstofftechnik Beschichtung
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Spintronik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Elektromagnetismus und Elektronik Halbleiterbauelement
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG
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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.
28006 MADRID
Spanien
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.