Projektbeschreibung
Fortschritte bei magnetoelektrischen Materialien zu Informationszwecken und für biomedizinische Technologien
Fortschritte in der Materialwissenschaft können auf Nanotechnologie basierende Informationen und biomedizinische Anwendungen maßgeblich verbessern. Magnetoelektrische Verbundwerkstoffe bilden eine einzigartige Klasse von Materialien, die gleichzeitig auf externe magnetische sowie elektrische Reize reagieren können. Das EU-finanzierte Projekt MAGNUS will bestimmte technische Nachteile überwinden, die mit hochmodernen magnetoelektrischen Verbundwerkstoffen verbunden sind, indem neue Materialarchitekturen mit einer variablen mechanischen Belastung entlang ihrer Länge hergestellt werden, die effizienter auf magnetische und elektrische Felder reagieren können. Die sich daraus ergebenden Materialien können bei der Knochengewebszüchtung und bei der Erzeugung von funktional abgestuften magnetischen Aufzeichnungsmedien eingesetzt werden.
Ziel
Magnetoelectric (ME) composites have the potential to revolutionize current nanotechnologies due to their ability to simultaneously respond to external magnetic and electric stimuli. However, archetypical ME materials prepared on rigid supports show either small effects due to the clamping with the substrate (e.g. Si wafers) or require of extremely high voltages (in case ferroelectric –FE– substrates are employed). To overcome these drawbacks, MAGNUS proposes a comprehensive research program built on the disruptive idea of using strain-gradient (i.e. flexoelectricity), instead of homogeneous strain, to boost the properties of ME composites deposited onto rigid substrates. The project encompasses new strategies to grow ‘mechanically flexible’ nanoporous magnetostrictive materials (FeGa, FeCo, Co ferrite) and fill them with FE polymers (P(VDF-TrFE)), rendering new functionally graded composites, operated with magnetic/electric fields, that will surpass classical compositionally-graded materials. The project aims at using these composites for (i) ME (wireless) bone tissue engineering and (ii) functionally-graded magnetic recording media. MAGNUS will take advantage of (i) my previous experience on electrodeposited Fe-based alloys and spin-coated FE polymers, (ii) the strong background of the main Host Institution (UAB) on magnetism and (iii) the expertise of the Partner Organizations on ME materials for biomedicine (ETH Zürich) and the growth of porous oxides (Univ. Cambridge). MAGNUS will bring interesting cross-cutting outcomes in the field of magnetoelectricity, exploiting strain-gradient mediated ME effects to an unprecedented extent and settling the grounds to consolidate the use of these frontier materials in the newly launched “Horizon Europe” Framework Programme (2021-2027). Besides the fascinating science to be unveiled in MAGNUS, the project will offer me the possibility to create a prestigious network which will reinforce my professional status in science.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
08193 Cerdanyola Del Valles
Spanien