Descrizione del progetto
La promessa del grafene per i dispositivi spintronici
Il magnetismo è una proprietà che fino a questo momento mancava dall’impressionante elenco di proprietà fisiche del grafene. A causa delle sue proprietà magnetiche non convenzionali, il grafene è stato pubblicizzato come materiale promettente per le applicazioni spintroniche. L’ambizione del progetto SPRING, finanziato dall’UE, è quella di sviluppare una piattaforma interamente in grafene, in cui gli spin possano essere utilizzati per il trasporto, l’archiviazione e l’elaborazione delle informazioni. Ricercatori di diverse discipline collaboreranno per fabbricare nanostrutture di grafene a guscio aperto atomicamente precise e manipolare la rotazione e carica di elettroni e lo stato di rotazione nucleare. L’obiettivo è quello di verificare le potenzialità del grafene come elemento costitutivo per i dispositivi spintronici.
Obiettivo
Future Information Technology will take advantage of quantum materials for efficient information processing and communication. In SPRING, we propose to utilize custom-crafted graphene nanostructures as elementary active components of a new generation of nanoscale quantum spintronic devices. Graphene structures can spontaneously develop intrinsic π-paramagnetism from topological frustrations of their structure. This unconventional magnetism is mobile, long-ranged and can be electrically addressable. The targeted long-term vision is the development of an all-graphene platform, where spins can be used for transporting, storing and processing information. This new technology paradigm will combine fast electron mobility with electrically addressable quantum spins, in a customizable semiconducting platform, envisioning clear impact on scientific, technological and societal stakeholders.
To advance towards this goal, the interdisciplinary project SPRING combines research in physics, chemistry and engineering to fabricate graphene nanostructures with atomic precision, demonstrate and manipulate their electron and nuclear spin states, and test their potential as basic element in quantum spintronic devices. On-surface synthesis strategies will be utilized to create atomically precise open-shell graphene nanostructures with radical character, including frustrated magnetic states, spin-polarized bands, spin chains, and nuclear spins embedded at specific sites. We will demonstrate the emergence of π-magnetization and unveil the time and energy scales of spins in the open-shell structures through a combination of scanning probe and electron spin resonance spectroscopies, and develop novel predictive models of their quantum functionality. The potential of graphene open-shell platforms as a novel paradigm in spin-based logic devices will be tested by incorporating them into model devices and electrically addressing and manipulating spins.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
20018 San Sebastian
Spagna