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Shaken and stirred: Terahertz electric field control of magnetism

Descrizione del progetto

La radiazione Terahertz accelera lo spin-switching

La richiesta di dispositivi di archiviazione dati più densi, più veloci e più efficienti dal punto di vista energetico sembra essere in aumento grazie all’ampio uso di dispositivi mobili e tecnologie basate su cloud. Il progetto MAGSHAKE, finanziato dall’UE, mira a sviluppare un dispositivo di memoria che riduca al minimo il consumo di energia e abbia tempi di commutazione dell’ordine di un trilionesimo di secondo. I ricercatori del progetto impiegheranno brevi impulsi di radiazione terahertz, che sono mille volte più veloci di quelli utilizzati negli attuali standard di comunicazione ed elaborazione dei dati. Questi impulsi sono fatti da particelle di luce le cui energie corrispondono a quelle di magneti quantistici elementari (spin). I fotoni Terahertz possono eccitare gli spin sulla propria scala di energia senza rilasciare calore significativo nel mezzo circostante.

Obiettivo

The rapid move to wireless devices and the advent of cloud-based technologies in the 21st century’s digital economy call for denser, faster and more energy efficient data storage. However, the heat produced by modern data centres has already become a serious limitation to further increase their performance. At present, the data industry lacks a solution for this problem, which is expected to contribute greatly to the global warming and energy crisis in the near future.

With MAGSHAKE I aim to pave the way towards a memory device characterized by very low energy consumption and switching times of one trillionth of a second. Very short pulses of electro-magnetic radiation at a terahertz (THz) frequency (i.e. thousand times faster than that in current data communication and processing standards) are among the shortest stimuli in condensed matter physics. These pulses are made from light particles (photons), with their energies naturally matching those of elementary quantum magnets, ‘spins’. These are used to store information in common magnetic hard disk drives. Hence, such THz photons can excite spins on their own energy scale without releasing any significant heat into the surrounding medium.

MAGSHAKE will explore the manipulation of spins by a THz electric field, which can modulate the spin-orbit and exchange interactions which are responsible for magnetic ordering. These interactions are orders of magnitude stronger than the Zeeman energy due to an applied magnetic field. Therefore, the THz electric ‘shaking’ of the spins is expected to be strong enough to induce switching of the spins’ orientations, representing an elementary act of writing a bit of information. The proposed research programme aims to investigate the fundamentals of the electric field-driven nonlinear spin dynamics and to explore the basic requirements for the fastest and most energy-efficient spin switching in broad classes of magnetic materials.

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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITY OF LANCASTER
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 495 297,00
Indirizzo
BAILRIGG
LA1 4YW LANCASTER
Regno Unito

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Regione
North West (England) Lancashire Lancaster and Wyre
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 495 297,00

Beneficiari (1)

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