Descripción del proyecto
Las buenas vibraciones podrían iniciar una nueva ola de dispositivos para la transmisión de la información
El volumen diario de datos que se procesan a nivel mundial es desconcertante. Las plataformas basadas en la nube, la emergencia del internet de las cosas y las futuras aplicaciones de misión crítica, como los vehículos autónomos, requieren una fiabilidad y unas velocidades de procesamiento de la transmisión de la información cada vez más rápidas. A ello se suma la necesidad de reducir el consumo de energía. El proyecto LEIT, financiado con fondos europeos, desarrolla tecnología para la transmisión de información de muy baja potencia y baja pérdida en nanocircuitos electrónicos basándose en el uso de fonones como portadores de información. Los fonones son paquetes de energía de vibración o cuantos de sonido que surgen de oscilaciones de los átomos en un cristal, del mismo modo que los fotones son cuantos de luz. Mejor aún, las plataformas serán compatibles con tecnologías de silicio.
Objetivo
In nanoelectronic circuits, interconnects use more energy than microprocessors, a situation clearly undesirable for e.g. autonomous Internet of Things applications based on charge and other information tokens. Overcoming this issue and minimising overall power consumption will be of paramount importance as we move towards Beyond-CMOS circuits. A novel approach is required. In LEIT I propose to investigate phonons as information carriers with typical ultralow energies of a fraction of a meV. As quanta of lattice vibrations, the high interactivity of phonons presents two key challenges: phonon-phonon scattering and losses in waveguides caused by interaction with e.g. lattice defects. I propose to overcome this by engineering phonon-phonon scattering in custom-designed phononic crystal-based structures moving towards narrow frequencies and non-interacting phonons at room temperature. These structures will exhibit a unique combination of features to allow phonon filtering, reflection and confinement, as well as transmission from one element (source) to another (modulator and waveguides), all of which will serve to direct and guide the phonon waves. Phonon losses will be minimised even eradicated by using topological phononic waveguides to transmit phonons over micrometre distances. The technological platforms will be made from silicon (Si) and Si-compatible materials, also incorporating transition metal dichalcogenides in order to reach the higher frequencies. In LEIT I will draw on my extensive experimental research on phonons in semiconductor nanostructures, Si membranes and phononic crystals to demonstrate the viability of acoustic phonons as low-energy information carriers. By doing so I will lay the scientific and technological foundations of a new phononics-based approach to information processing, offering a means of transmitting information that is extremely low-power and lossless, while also compact and integrable with Si-technologies.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-ADG - Advanced GrantInstitución de acogida
4715-330 Braga
Portugal