Descrizione del progetto
Ingegnerizzare la dinamica degli skyrmioni magnetici
La crescente necessità di nuove applicazioni di stoccaggio magnetico ha portato alla ribalta nuove quasi-particelle topologicamente stabili note come skyrmioni magnetici. Esse sembrano estremamente promettenti per le future applicazioni elettroniche e spintroniche se possono essere sfruttate e manipolate. È quindi importante comprendere la loro dinamica, la loro risposta ai campi di guida esterni e la loro elevata dissipazione di energia. Il progetto Q-Skyrmions, finanziato dall’UE, mira a progettare modi ottimali per manipolare le dinamiche di skyrmioni in condizioni di non equilibrio per raggiungere la dissipazione di energia sintonizzabile. Il controllo della dinamica di skyrmioni e dei tassi di dissipazione consentirà ai ricercatori di sfruttarli per future applicazioni di archiviazione dei dati a bassa potenza.
Obiettivo
The increasing need for new magnetic storage applications has brought to the fore new topologically stable particle-like spin configurations known as magnetic skyrmions, which appear as attractive candidates for future spintronic devices. For the efficient controllable manipulation of magnetic skyrmions, it is important to understand their dynamics, their response to external driving fields as well as their dissipation effects. Damping emerges from the coupling of the skyrmion to the environment degrees of freedom, such as electrons, magnons, or phonons, while its amplitude and form is prescribed by the microscopic details of the system. Thus, in an actual experimental setup, tuning in situ the rate at which the skyrmion dissipates is challenging. Q-Skyrmions takes up this challenge and aims to design optimal ways to manipulate skyrmion's dynamics under certain driven non-equilibrium conditions. The environment is dynamically engineered out-of-equilibrium by efficient external protocols, such as time-periodic fields, ultra-short laser pulses and thermal gradients. The interaction of the skyrmion with the reservoir degrees of freedom, gives rise to dissipation and thermal random forces that incorporate the environment’s dynamical activity and will result in a tunable dissipation. By merging concepts from the general area of quantum driven dissipative systems and exploring several features of out-of-equilibrium dynamics, the action investigates how the propagation of topological particles can be dynamically controlled by experimentally relevant protocols. In addition, the action Q-Skyrmions investigates quantum effects for atomic-scale skyrmions in magnetic insulators, ideal candidates to exhibit quantum mechanical behavior at a mesoscopic scale. We study the effect of dissipation and noise on the quantum tunneling events for a skyrmion embedded in a thermal environment, driven by time-dependent external fields under nonequilibrium conditions.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- scienze naturaliscienze fisichefisica della materia condensatafisica della materia soffice
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- scienze naturaliscienze fisicheotticafisica dei laser
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(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
50931 Koln
Germania