Projektbeschreibung
Neue Studie zur Spin-Bahn-Kopplung bei ferroelektrischen Materialien
Magnetische Systeme ohne Inversionssymmetrie zeigen einzigartige Eigenschaften. Wichtig ist, dass die Spin-Bahn-Kopplung ihrer Partikel die Degeneration des Energie-Spins durch den sogenannten Rashba-Effekt anheben kann. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts FRESCO wird eine neue Klasse von Materialien untersucht, die Ferroelektrizität und Rashba-Spin-Bahn-Kopplung kombinieren. Bei solchen Materialien kann die Spintextur im Zusammenhang mit der Rashba-Spinaufteilung bei Umkehrung der ferroelektrischen Polarisierung elektrisch geschaltet werden. Des Weiteren kann die Rashba-Spin-Präzession eines in solche Materialien injizierten Stroms auf nichtflüchtige Weise gesteuert werden. Mit dem Projekt FRESCO wird ein neuer Ansatz zur Erzeugung von Spinströmen und zur Manipulation von magnetischen Zuständen durch elektrische Felder entwickelt. Systeme, die Rashba-Spin-Bahn-Kopplung und Ferroelektrizität kombinieren, bieten interessante Perspektiven für spintronische Anwendungen.
Ziel
Oxide compounds are usually highly ionic, with metal and oxygen ions carrying large positive and negative point charges. When inversion symmetry is broken as in ferroelectrics or at surfaces or interfaces, oxides can thus harbour large electric fields. This unleashes a quantum phenomenon known as the Rashba spin-orbit coupling that allows the generation of spin currents from charge currents and vice versa without ferromagnets, circumventing their drawbacks to perform these tasks.
In the FRESCO project, we will combine the advantages of Rashba-driven spin-orbitronics phenomena with the ultralow switching energy of ferroelectrics. Building upon our demonstrations of giant spin-charge conversion at polar oxide interfaces and of non-volatile electoresistance in ferroelectric tunnel junctions, we will aim at a non-volatile electrical control of interconverted spin and charge currents in materials systems combining Rashba spin-orbit coupling with ferroelectricity.
Guided by first-principles calculations, we will design and explore several families of atomically engineered polar heterostructures combining oxides and transition metal compounds. We will assess their spin-charge interconversion efficiency, its controllability by electric fields and its connection with the energy dependent spin Berry curvature. We will harness this controllability in spin-based non-volatile logic architectures operating through ferroelectricity-controlled spin-charge conversion. Building upon this, we will propose and explore several classes of devices including light-activated sources of spin currents based on photoferroelectricity, reconfigurable non-volatile logic gates, and tuneable THz sources and modulators. FRESCO will pioneer a new approach to generate spin currents and manipulate the static (or dynamic) magnetic states by electric fields beyond conventional magnetoelectricity, but retaining its advantageous low operating power, with a view towards attojoule electronics.
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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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - 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.
ERC-ADG - Advanced Grant
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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-2018-ADG
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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.
75794 PARIS
Frankreich
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.