Descrizione del progetto
Una nuova ricerca indaga le interazioni spin-onda nei materiali 2D
Il grafene è stato isolato per la prima volta nel 2004: da allora, la comunità scientifica ha identificato oltre 2 500 diverse combinazioni stratificate di materiali 2D. Una scoperta rivoluzionaria in questi strati ultrasottili tenuti insieme dai legami van der Waals (vdW) è che queste forze deboli offrono un tipo di magnetizzazione unico, molto diverso da quello dei magneti convenzionali. Il progetto QS2DM, finanziato dall’UE, si propone di introdurre progressi rivoluzionari nel campo del magnetismo vdW, basandosi sul successo della magnetometria quantitativa a spin singolo, un approccio che fornisce misure di magnetismo su scala nanometrica nei cristalli vdW, fino al limite di un singolo strato atomico. Sfruttando la capacità dei loro sensori quantistici di rilevamento ad alta frequenza, i ricercatori indagheranno ulteriormente il modo in cui le onde di magnetizzazione (spin) interagiscono negli elementi delle nanostrutture.
Obiettivo
"Van der Waals (vdW) materials are layered compounds that can be readily exfoliated down to the monolayer limit. Magnetic order has recently been observed in such atomic monolayers. This milestone discovery could launch a new era in nano-magnetism, in, which the exceptional cleanliness and tunability of these truly two-dimensional magnets may enable fundamental discoveries and novel technologies based on atomic-scale functional magnetic elements.
Direct, quantitative sensing of nanoscale properties of these systems is a key ingredient for further progress. My group has recently demonstrated their power through the first nanoscale imaging of magnetism in atomic-scale vdW magnets. This major advance was enabled by quantitative, nanoscale magnetometry with a single spin - a unique quantum technology, which I have pioneered.
I propose to leverage this progress to bring groundbreaking advances to the field of vdW magnetism. Non-collinear, engineered spin textures, such as Skyrmions of helimagnetism, offer a current frontier that I will address, with possibly far-reaching impact for the field of spintronics. I will further harness the high-frequency sensing capabilities of our quantum sensors to address microwave-domain spin-waves in vdW magnets. This completely uncharted domain offers insight into still poorly understood spin interactions and has technological potential through the field of ""vdW magnonics"", which I plan to establish.
This challenging project combines advanced materials engineering with an emerging, and highly promising quantum sensing technology. It is thereby highly interdisciplinary and goes well beyond the state-of-the-art in the fields of vdW magnetism and quantum-sensing. I will thereby further strengthen Europe's position at the forefront of these flourishing research areas. My project requires a commitment of several years, a team of two graduate students and two postdoctoral fellows, and significant investment in instrumentation."
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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Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-COG
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ERC-COG -Istituzione ospitante
4051 Basel
Svizzera